改進(jìn)的量子遺傳算法在車間調(diào)度中的應(yīng)用研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、生產(chǎn)調(diào)度作為一個關(guān)鍵模塊,是整個先進(jìn)生產(chǎn)制造系統(tǒng)實現(xiàn)管理技術(shù)、運(yùn)籌技術(shù)、優(yōu)化技術(shù)、自動化與計算機(jī)技術(shù)發(fā)展的核心。有效的調(diào)度方法和優(yōu)化技術(shù)的研究與應(yīng)用,是實現(xiàn)先進(jìn)制造和提高生產(chǎn)效益的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。 遺傳算法作為應(yīng)用最廣泛的進(jìn)化計算方法之一,在調(diào)度的優(yōu)化研究方面具有不可替代的優(yōu)勢。 針對生產(chǎn)調(diào)度中典型的作業(yè)車間調(diào)度問題(Job-ShopSchedulingProblem),在對標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法及量子遺傳算法深入研究的基礎(chǔ)上,本文提

2、出了一種改進(jìn)的量子遺傳算法。該算法針對量子遺傳算法進(jìn)化的前期、中期及后期所存在的缺點及局限性,引入了精英庫、干擾庫和旋轉(zhuǎn)角的自適應(yīng)變化來克服量子遺傳算法在整個進(jìn)化期間所存在的缺點。精英庫在算法進(jìn)化的前期效果明顯,利用精英庫的優(yōu)秀個體來代替進(jìn)化種群的最差個體,這樣將大大提高算法進(jìn)化初期尋優(yōu)速度;交叉機(jī)制的優(yōu)劣直接決定著算法的效率,交叉操作對于保證遺傳算法尋優(yōu)過程能否收斂到全局最優(yōu),以及提高尋優(yōu)過程的收斂速度都起著重要作用,量子遺傳算法只要

3、用量子旋轉(zhuǎn)門來進(jìn)行量子交叉,那樣,量子旋轉(zhuǎn)角的選擇就尤為重要。在改進(jìn)的量子遺傳算法中,自適應(yīng)調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)角,防止了量子遺傳算法一開始如果確定的旋轉(zhuǎn)角不好,整個算法將不能或很緩慢地搜索到最優(yōu)解,在不斷進(jìn)化中自適應(yīng)調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)角,使算法的收斂速度大大提高。當(dāng)算法進(jìn)行到一定階段,種群的進(jìn)化處于停滯階段或發(fā)展緩慢時,改進(jìn)的量子遺傳算法引入了干擾庫,利用干擾庫對進(jìn)化的種群進(jìn)行人工干擾,使算法盡快擺脫進(jìn)化停滯狀態(tài),開始新的搜索。 通過對標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法

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