基于膜計(jì)算原理的遺傳算法研究與應(yīng)用.pdf

1、膜計(jì)算是自然計(jì)算的一個(gè)新的分支，它是從細(xì)胞、組織和器官的結(jié)構(gòu)與功能中抽象出來(lái)的一種并行計(jì)算模型，是科學(xué)研究的一個(gè)新領(lǐng)域。膜計(jì)算的結(jié)構(gòu)和原理可以經(jīng)常被借鑒或轉(zhuǎn)用到其它的研究領(lǐng)域，例如，膜計(jì)算結(jié)構(gòu)已經(jīng)被應(yīng)用到群智能算法中，出現(xiàn)了膜計(jì)算和粒子群算法，魚(yú)群算法，蟻群算法、遺傳算法等結(jié)合，設(shè)計(jì)出了一種性能更優(yōu)的算法，但上述結(jié)合大都是建立在膜結(jié)構(gòu)上，而膜計(jì)算原理卻用的較少。所以，本文在系統(tǒng)的介紹了膜計(jì)算原理的基礎(chǔ)上，針對(duì)膜計(jì)算原理的三大特點(diǎn):同步性

2、、不確定性、極大并行性進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，將這三大特點(diǎn)應(yīng)用到傳統(tǒng)遺傳算法中，設(shè)計(jì)出一種新的優(yōu)化算法——單膜遺傳算法。
　　由于設(shè)計(jì)理念和方法的不同，本文的單膜遺傳算法有兩種表現(xiàn)形式:第一種是較簡(jiǎn)單的等概率使用規(guī)則的單膜遺傳算法，將傳統(tǒng)遺傳算法中的選擇、交叉和變異視為膜計(jì)算中的進(jìn)化規(guī)則，并把三算子由串行改為并行，并規(guī)定三算子的使用概率為相同概率;第二種是在第一種設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上做了一點(diǎn)改進(jìn)，即把等概率的使用規(guī)則變?yōu)椴坏雀怕实厥褂靡?guī)則，

3、此處的不等概率使用規(guī)則是將選擇、交叉、變異使用的規(guī)則概率改為不確定性，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法研究這三種進(jìn)化規(guī)則的不同選擇概率對(duì)優(yōu)化時(shí)間和優(yōu)化效果的影響。然后在Matlab軟件上，用實(shí)數(shù)編碼的方式對(duì)所提出的新算法進(jìn)行編程，完成程序的編譯工作。最后利用幾個(gè)經(jīng)典測(cè)試函數(shù)驗(yàn)證新算法的有效性。
　　在驗(yàn)證了單膜遺傳算法的有效性后，將單膜遺傳算法應(yīng)用到實(shí)際問(wèn)題中，驗(yàn)證其解決問(wèn)題的可行性。本文的應(yīng)用是在兩個(gè)方面:一是控制系統(tǒng)非線性校正參數(shù)的優(yōu)化;二是