文化算法的改進(jìn)設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究.pdf

1、文化算法是基于遺傳算法的一種改進(jìn)算法。由于在進(jìn)化算法的種群空間的基礎(chǔ)上引入了信仰空間的概念,文化算法能夠相對(duì)于普通進(jìn)化算法有更快的收斂速度,更能夠有針對(duì)性地進(jìn)行向最優(yōu)解收斂。如果把遺傳算法看成是對(duì)于自然界除人類外動(dòng)植物的進(jìn)化過(guò)程的模擬,那么文化算法就可以看成是對(duì)于人類進(jìn)化過(guò)程的模擬。人類社會(huì)之所以進(jìn)化速度比其他生物要快就是因?yàn)槿祟愡M(jìn)化過(guò)程中有文化的傳承,同樣地,文化算法引入了能夠保留各代進(jìn)化優(yōu)良信息的信仰空間,在種群空間每一代的進(jìn)化過(guò)程

2、中進(jìn)行積極地指導(dǎo),進(jìn)化速度明顯快于只應(yīng)用種群空間進(jìn)化的算法。然而由于國(guó)內(nèi)外對(duì)于文化算法的研究仍然處于初級(jí)階段,文化算法的應(yīng)用領(lǐng)域也比較局限,因此對(duì)于文化算法的更進(jìn)一步研究,包括參數(shù)選擇和在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用顯得特別重要。本文主要研究文化算法在基準(zhǔn)測(cè)試函數(shù)中的應(yīng)用,并討論文化算法各參數(shù)選擇方法,之后對(duì)算法進(jìn)行改進(jìn),最后將改進(jìn)文化算法應(yīng)用在被控對(duì)象模型參數(shù)辨識(shí)和控制器參數(shù)優(yōu)化中,具體歸納如下:
　　設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)文化算法處理兩種基準(zhǔn)測(cè)試函數(shù)

3、性能進(jìn)行仿真研究。結(jié)果表明文化算法處理復(fù)雜無(wú)約束和有約束優(yōu)化問(wèn)題性能較好。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分別研究參數(shù)變化對(duì)于文化算法處理基準(zhǔn)測(cè)試函數(shù)性能的影響,為參數(shù)選擇提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　　針對(duì)文化算法處理無(wú)約束最優(yōu)化問(wèn)題提出一種帶智能伸縮因子的文化算法仿真結(jié)果表明加入伸縮因子能夠使文化算法對(duì)大部分的無(wú)約束優(yōu)化問(wèn)題有加速效果;針對(duì)文化算法處理有約束最優(yōu)化問(wèn)題提出信仰元優(yōu)化劃分的文化算法并應(yīng)用典型有約束最優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行仿真驗(yàn)證,結(jié)果表明該方法相對(duì)基本文化算