遗传算法在电力系统经济负荷分配中的应用

针对考虑阀点效应的电力系统经济负荷分配问题的特点，将遗传算法与传统基于梯度的数学优化方法相结合，提出一种求解电力系统经济负荷分配问题的混合遗传算法。通过极大熵理论将经济负荷分配问题近似为可导问题，并将SQP法引入遗传算法提出SQP算子，以提高遗传算法的寻优速度与局部搜索能力．基于优化设计理论应用均匀设计确定初始种群．同时，利用单纯形交叉算子的多点交叉特性使种群逐步趋近全局最优点．实例研究结果验证了方法的有效性。     

一种基于对偶与逆序组合算子的遗传算法

针对遗传算法易陷入局部最优的问题,模拟生物基因的对偶性和有序性,提出对偶与逆序组合算子,与具有良好全局搜索模式的遗传算子优化组合应用,构造了一种基于对偶与逆序组合算子的遗传算法.从理论上证明了算法的收敛性.仿真实验表明,该算法具有更好的寻优性能,对应用串型编码遗传算法解决非线性优化问题有很好的借鉴意义.     

求解零空闲置换流水车间调度问题的离散烟花算法

针对以最小化最大完工时间为目标的零空闲置换流水线调度问题,提出了一种带有局部搜索的离散烟花算法.首先,结合调度问题的置换特征,定义了基于工件序列的编码方式;其次,结合反转和交换等操作重新定义了爆炸算子和变异算子;再次,开发了基于插入邻域的局部搜索策略,以增强烟花算法的局部搜索能力;最后,采用实验设计探讨了关键参数对算法性能的影响.基于Taillard基准问题的对比分析结果表明:所提方法在寻优精度、稳定性等指标上优于标准烟花算法、离散萤火虫算法、离散蛙跳算法、离散粒子群算法和遗传算法,且不劣于结合变邻域搜索的粒子群优化、混合离散粒子群优化、杂草优化等算法.     

遗传算法和遗传规划对比研究

通过对遗传算法定向搜索机制和遗传规划搜索机制的研究比较,可以看出,依据遗传算法的基本思想设计遗传规划的进化算子时,由于算子空间过大而导致盲目搜索。通过对遗传规划的研究,提出了一套有定向机制的进化算子,进而设计和实现了基于这一套算子的遗传规划算法。     

基于距离空间的遗传算法分析

通过对简单遗传算法的分析，发现每次执行复制、杂交、变异等操作均相当于对所作用的个体进行一次线性变换，这样，从函数的角度来看，引入非线性变换的遗传算子将是一个有待研究的问题，因而提出了非线性遗传算法。通过对二进制遗传算法的Hamming距离的扩充，引入了一种几何模型-距离空间，并在该空间上对杂交、变异等算子进行了系统的分析。根据分析结果，指出了改进遗传算法的途径，并提出一种改进的二进制非线性遗传算法，仿真实例证明了其有效性。以上分析从几何意义出发，提出了一种全新的分析遗传算子的方法，对遗传算法理论的完善与发展具有重要意义。     

无定向拓扑连接的并行遗传算法及其变异算子改进

为解决巨量优化问题,在Internet平台下为并行遗传算法提出一个新的拓扑结构———无定向拓扑连接。该拓扑连接既允许驻留子种群的计算机节点中途退出,又允许新的计算机节点随时参与进化,增强了算法的鲁棒性和容错性能。针对传统浮点变异算子的不足,提出一种新的二元浮点补码变异算子,讨论了它在克服早熟收敛方面的作用。实验表明,提出的算法能显著提高寻优质量,节约寻优时间;新的变异算子能有效阻止遗传算法陷入局部极值,进一步提高了遗传算法的寻优能力。     

采用共生遗传算法的模糊控制器设计方法

为解决模糊控制器自动优化设计中对结构和参数的学习和寻优搜索缓慢 ,以及模糊规则基维数爆炸问题 ,采用共生进化遗传算法结合分级模糊建模的思想进行模糊控制器自动设计。提出了模糊规则分类形成子种群 ,多种群并行进化的遗传算法。用这种方法可以同时设计模糊控制器的结构和参数 ,极大地减小编码规模 ,提高搜索速度。对车 杆平衡系统的控制仿真实验表明 ,该方法寻优搜索速度快 ,设计出的控制器控制效果很好。     

求解JLSP问题的遗传禁忌混合优化算法

针对批量与排序的集成问题设计一种遗传算法和禁忌搜索相结合的混合算法,用遗传算法作为主框架优化批量,排序部分由禁忌搜索单独优化,并将排序最优解反馈到遗传算法的主框架中生成集成计划继续寻优。遗传算法的选择算子和变异算子分别采用不同的自适应机制,以提高算法的搜索能力和收敛速度。对3种不同规模算例进行测试,其结果与其他算法比较,验证了所提算法的有效性。     

一种求解多目标柔性JSP的正交遗传算法

针对柔性作业生产调度问题的特点,提出一种新的多目标正交遗传算法.算法主要特点包括:提出一种基于SPEA改进的个体适应值计算方法,该方法回避了小生境参数设置的难题,且具有更强的相似个体区分能力;设计一种新的基于正交设计的多个体交叉算子,该算子既能增强算法搜索在Pareto前沿均匀分布非劣解的能力,也可提高算法全局寻优的能力;给出一种基于历史搜索信息和变量区间划分的局部解空间跳出机制,以避免算法早熟和提高搜索效率.实验结果表明该算法应用于柔性多目标作业生产调度问题,具有较强的搜索效率和求解性能.     

多群体优良模式自学习遗传算法

针对经典遗传算法存在的问题,提出了多群体优良模式自学习遗传算法.引入了迁移与学习算子,以提高遗传算法的有效性与收敛性.通过对Goldstein和Price函数的优化计算,说明了该方法具有良好的全局搜索能力和较快的收敛速度.     

基于改进边际优化的离散变量优化设计算法

针对传统离散变量优化方法存在的目标函数测算次数多、收敛性不佳等问题,借鉴边际优化理论和模式搜索算法,设计了一种基于改进边际优化的离散变量优化设计算法。借鉴边际效用优化原理,通过引入周围单位步长空间的概念,在初始点选择、边际增量设计、禁忌搜索策略等方面进行了改进,并设计了变异操作以跳出局部最优。实例分析表明,所提算法能够快速准确地收敛到局部最优解,实现以尽可能少的目标函数测算得到问题的满意解或最优解,适合于求解高维离散变量优化问题和仿真优化问题。     

求解TSP 问题的离散粒子群优化算法

以旅行商问题为例,提出了一种离散粒子群优化算法,根据优化问题及离散量的特点,对粒子的位置、速度等量及其运算规则进行了重新定义,为抑制早熟停滞现象,为粒子和粒子群分别定义了个体多样性和微观多样性,算法中定义了排斥算子来保持粒子群的多样性,使用高效的学习算子来提高算法的局部求精能力,使算法在空间探索和局部求精间取得了很好的平衡,与领域中的其它典型算法进行了仿真比较,结果表明,离散粒子群优化算法具有很好的性能.     

求解N-车探险问题的离散水波优化算法

N-车探险问题是一类NP-hard离散优化问题，针对该问题，首次提出一种融合局部搜索的离散水波优化算法。结合该问题等价于置换排序的特性，设计基于置换序列的编码方式；利用反转、移动、交换等操作重新定义传播、折射和碎浪算子；开发基于插入邻域的局部搜索策略，以增强水波优化算法的局部搜索能力。最后，利用实验设计探讨关键参数对算法性能的影响。基于14个标准问题的测试结果表明：所提方法的寻优精度、稳定性等整体优于标准水波优化算法、粒子群算法、烟花算法和启发式算法H1~H4；与离散水波优化算法相比，基于禁忌搜索的变邻域搜索算法用至少66.6倍的计算时间得到了最大相对偏差比为0.017的寻优精度。结果表明，离散水波优化算法能在较短时间内获得较满意的解。     

针对FJSP的新型邻域搜索算法及其应用

针对柔性作业车间调度问题提出两种新颖的邻域搜索方法：极值优化邻域和扩展的关键块邻域,并将其结合形成搜索范围广、寻优能力强的复合邻域;以复合邻域为基础,构造改进的遗传算法,使之兼具广阔的全局搜索能力和深刻的局部搜索能力。另外,算法采用较新颖的两级编码方式,使得对于工序排序编码和机器分配编码两部分可采用相同或相近的遗传算子进行运算,提高运算效率。对算例的测试结果及与其他算法的比较验证了本文算法的有效性。     

求解0-1背包问题的二进制狼群算法

狼群算法(wolf pack algorithm, WPA)源于狼群在捕食及其猎物分配中所体现的群体智能,已被成功应用于复杂函数求解。在此基础上,通过定义运动算子,对人工狼位置、步长和智能行为重新进行二进制编码设计,提出了一种解决离散空间组合优化问题的二进制狼群算法（binary wolf pack algorithm, BWPA）。该算法保留了狼群算法基于职责分工的协作式搜索特性,选取离散空间的经典问题--0-1背包问题进行仿真实验,具体通过10组经典的背包问题算例和BWPA算法与经典的二进制粒子群算法、贪婪遗传算法、量子遗传算法在求解3组高维背包问题时的对比计算,例证了算法具有相对更好的稳定性和全局寻优能力。     

一种快速遗传算法及其收敛性

针对遗传算法局部搜索能力较差、全局优化速度缓慢、搜索的效率对约束惩罚因子的选择有明显依赖性等问题,设计了能够从可行解空间和不可行解空间同时搜索的交叉算子、具有前期的快速搜索能力和后期的最优解保持能力的变异算子和具有"精英"保持能力的选择算子,并采用已搜索解集避免了子代的"返祖"和退化现象。在此基础上,设计了具有全局搜索能力的遗传算法,并证明了算法的收敛性。仿真结果表明,该算法能够快速地找到全局极值点。     

面向预警卫星调度问题的改进粒子群算法

针对预警卫星调度问题的特点,提出了改进型粒子群算法。首先构建了粒子整数编码和解码机制,使粒子编码对应资源分配方案;其次,采用基于优先级的粒子群初始化机制,提高算法对可行解空间的遍历效率;其次对运算符进行重定义,解决基本粒子群算法无法处理离散变量优化问题。最后将改进的离散分群粒子群算法应用于预警任务—资源的调度问题中,实验结果表明,同其它算法相比,该算法具有较高求解性能。     

利用遗传算法优化施工网络计划

从遗传算法基本原理出发,设计出带有修复算子的约束优化问题求解方法,用于网络计划资源优化,实践证明,该法解题速度快,结果的精确度也高,由此可以看出,遗传算法在解决大型工程的复杂优化问题中有很大优势．