基于人工免疫系統(tǒng)的函數(shù)優(yōu)化問(wèn)題研究.pdf

1、許多實(shí)際工程問(wèn)題可以抽象為相應(yīng)的函數(shù)優(yōu)化問(wèn)題.目前已經(jīng)有很多啟發(fā)式算法用于解決函數(shù)優(yōu)化問(wèn)題.與傳統(tǒng)算法相比較,啟發(fā)式算法的優(yōu)點(diǎn)在于其有較好的全局搜索能力,避免過(guò)早收斂于局部最優(yōu)解.而傳統(tǒng)的遺傳算法就是一種比較經(jīng)典的解決函數(shù)優(yōu)化的算法.免疫系統(tǒng)是一個(gè)分布式、自組織和具有動(dòng)態(tài)平衡能力的自適應(yīng)復(fù)雜系統(tǒng).人工免疫系統(tǒng)是與生物免疫系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)的工程概念,人們從免疫系統(tǒng)中提取、發(fā)現(xiàn)有用機(jī)制用來(lái)解決工程和科學(xué)問(wèn)題.研究如何根據(jù)免疫優(yōu)化理論以及模擬生物免

2、疫優(yōu)化行為來(lái)設(shè)計(jì)新的有效優(yōu)化算法是非常很有意義的科研課題.克隆選擇是人工免疫系統(tǒng)中非常重要的一個(gè)原理.由克隆選擇原理啟發(fā)而得出的免疫算法,能夠很好地解決函數(shù)優(yōu)化問(wèn)題.本文的工作主要有以下幾個(gè)方面:(1)介紹了生物免疫原理,目前常用的免疫優(yōu)化算法.總結(jié)了免疫算法與遺傳算法的特點(diǎn)與區(qū)別.介紹了ECJ平臺(tái),在本文中使用ECJ平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)遺傳算法并進(jìn)行數(shù)值實(shí)驗(yàn).(2)根據(jù)人工免疫系統(tǒng)中的克隆選擇原理的框架,實(shí)現(xiàn)了一種基于克隆選擇的算法來(lái)解決無(wú)約束

3、的數(shù)值函數(shù)優(yōu)化問(wèn)題.實(shí)現(xiàn)的免疫算法與現(xiàn)有克隆選擇算法的主要區(qū)別有以下兩方面,編碼方式和變異方式.編碼方式采用實(shí)數(shù)編碼;變異方式采用一種高斯變異,個(gè)體在可行域上朝著適應(yīng)值最好的點(diǎn)搜索,減少了完全隨機(jī)變異的不確定性.(3)為了測(cè)試該算法的性能,選擇了幾個(gè)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,包括單峰函數(shù)和多峰函數(shù).然后將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與基于ECJ的遺傳算法進(jìn)行比較.數(shù)值實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明,該免疫算法能夠?qū)ふ业胶瘮?shù)的最優(yōu)值,而且收斂速度很快,在收斂速度和優(yōu)化結(jié)果上都要優(yōu)于