提高實(shí)數(shù)遺傳算法數(shù)值優(yōu)化效率的研究

1、南京航空航天大學(xué)博士學(xué)位論文提高實(shí)數(shù)遺傳算法數(shù)值優(yōu)化效率的研究姓名：石玉申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：測(cè)試計(jì)量技術(shù)及儀器指導(dǎo)教師：于盛林2002.3.1? 壅塞壅夔壟鱟整釜墼堡簍絲鏊萋煦塹壅?～ ?． 一一，A b s t r a c tP e o p l ea r ei n t e r e s t e di nG e n e t i cA l g o r i t h mf G A ) b e c a u s e t h ea l g o r

2、 i t h mi ss i m p l et ou s ea n d h a s t h ep o t e n t i a lt os o l v e c o m p l e x p r o b l e m s ．T h e r e a r em o r e a n d m o r e a p p l i c a t i o n so fG A i nt h ef i e l d so f s c i e n c e ，e n g i

3、 n e e r i n g ，r e e d i c i n e ，l i t e r a t u r ea n d 越．C o m p a r e d w i t hc l a s s i c a l b i n a r y —c o d e d G A ，r e a l —c o d e dG Ah a s t h e a d v a n t a g e so fs i m p l e re x p r e s s i o n ，

4、h i g h e rs p e e da n dm o r ea p p l i c a b l et o s o l v ep r o b l e m sh a v i n gw i d e rd e f i n ea r e a s t S oi nr e c e n t y e a r s ，m a n y p e o p l e p r e f e r u s i n g r e a l - c o d e dG A i ns

5、 o l v i n g p r a c t i c a lp r o b l e m s ．B a s e do nt h ed i s c u s s i o no fb a s i ct h e o r yo fG A ，s o m em e t h o d st o i m p r o v et h ee f f i c i e n c yo fr e a l ．c o d e dG A a r ep u t f o r w a

6、 r d a n d t h e m e t h o d s 瓣t e s t e d b y s o l l - i ee m u l a t i o ne x p e r i m e n t s ．I n c h a p t e rl ( I n t r o d u c t i o n ) ，n o to n l yt h eb a s i cs t r u c t u r e ，p r o p e r t y , h i s t

7、o r ya n dn e ws t u d yo f G A b u t a l s ot h e o t h e ra s p e c t so f e v o l u t i o n a r yc o m p u t a t i o n a r ei n t r o d u c e d ．B a s e do n t h es u m m a r y o f t h ea p p r o a c h e s t oi m p r

8、o v e t h eo p t i m i z a t i o n e f f i c i e n c yo f G A ，t h em a i nw o r k o f t h i s d i s s e r t a t i o ni se x p l a i n e d ．I n c h a p t e r2 ( R a t i o n a l eo f O A ) ，s c h e m at h e o r ya n dc o

9、n v e r g e n c et h e o r yo fG A a r ed i s c u s s e di nd e t a i l ．S o m ec o m m o n o p e r a t o r s o f G A a r ei n t r o d u c e da n d t h ed i f f e r e n c e so fs t a n d a r dG A a n d r e a l —c o d e d

10、G A a r e a n a l y z e d ．Ac o n c e p t o f r o u g h n e s s i sd e s i g n e d t o j u d g et h es o l u t i o ns p a c ei m p l i e di nar e a l —c o d e di n d i v i d u a l ，T h r e ea p p r o a c h e st o i m p r

11、 o v et h ee f f i c i e n c y o f r e a l ·c o d e dG A a r e p u t f o r w a r d ．I n c h a p t e r3 ( I m p r o v e m e n to f r e a l - c o d e dg e n e t i co p e r a t o r s ) , t h em e t h o d 協(xié)c h o o s em

12、u t a t i o np r o b a b i l i t y , p o p u l a t i o ns i z ea n dm u t a t i o no p e r a t o ra r es u g g e s t e db a s e d0 nt h ec o n c e p t o f r o u g h n e s s ．S i n c et h eo f f s p r i n gc 埋u s e db y u

13、 n i f o r ma n dn o n - u n i f o r mc r o s s o v e rh a sat r e n dl oc o n g r e g a t ei nt h ec e n t e ro f d e f i n ea r e a , t w on e w c r r o s s o v e ro p e r a t o r sa r ed e s i g n e d ．S o m ei n d e

14、x e st oj u d g et h ee f f i c i e n c yo f G A a r ed i s c u s s e da n dt h er e s u l t so ff i m c f i o n o p t i m i z a t i o n a r e l i s t e d ．I n c h a p t e r4 ( A d a p t i v er e a l - c o d e dG A ) 

15、9; p o p u l a t i o np r o p e r t yi ns e a r c h i n gp r o c e s si sd e t e c t e da n dr a n d o mf l o a t i n gs e e m sl o b et h em a i np h e n o m e n o nw h e nr e a l - e n d e dG Au s i n gt h es e l e c t

16、 i o nb a s e do n f l m e s sp r o p o r t i o nt r a p si nal o c a lv a l u e 。Ak i n do f a d a p t i v es c a l i n gr a e t h e db a s e do nt h ed e t e c t i o no f p o p u l a t i o np r o p e r t yi s u s e dt

17、o i m p r o v et h ep o p u l a t i o nc o n v e r g e n c e r a t e ．W h e n s e a r c h i n g p r o c e s s h a s a t r e n dt ot r a pi na l o c a lv a l u e , ac h a o ss e q u e n c ei sa d d e d t o t h ep o p u l

18、a t i o n 。T h i si n W O v e f a q ；t o ri m p r o v e st h e p r e c i s i o no ft h ea l g o r i t h m ．Ak i n do f a d a p t i v ea l g o r i t h mb a s e d O nf i e l dp a r t i t i o na n d t r a n s f e ri m p r o

19、 v e st h ep r e c i s i o na n d s t a b i l i t yo f t w o - d l m e n s i o n f u n c t i o no p “ a m i z a t i o nr e s u l t s ，B u t t h em e t h o di sn o t p r o p e r t os o l v eh i g l ld i m e n s i o n p r