遺傳算法求解多模態(tài)優(yōu)化問題的研究.pdf

1、如何應(yīng)用遺傳算法求解多模態(tài)優(yōu)化問題已經(jīng)成為遺傳算法乃至進(jìn)化計算領(lǐng)域的一個廣受關(guān)注的問題，它也是遺傳算法理論和實際應(yīng)用的基礎(chǔ)。這方面的成果層出不窮，但理論研究相對薄弱。特別是研究外部參數(shù)如何影響遺傳算法求解多模態(tài)優(yōu)化問題的性能這方面仍然是個空白，本文著重進(jìn)行了這方面的理論研究并對相應(yīng)結(jié)論進(jìn)行了推廣。推廣后的理論結(jié)果被用于改進(jìn)遺傳算法對多模態(tài)優(yōu)化問題的搜索性能。本文的主要研究內(nèi)容包括： 1.對多模態(tài)優(yōu)化問題和遺傳算法進(jìn)行了簡單回顧，

2、對應(yīng)用遺傳算法解決多模態(tài)優(yōu)化問題的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，介紹了遺傳算法的基礎(chǔ)理論及其發(fā)展趨勢。 2.對經(jīng)Walsh變換后的基因池遺傳算法的無限種群模型進(jìn)行了分析，刻畫了“雙峰函數(shù)”局部極值解的適值差與基因池遺傳算法的搜索性能之間的關(guān)系，對上述理論結(jié)果進(jìn)行了理論推廣和實驗驗證。最后，根據(jù)所得結(jié)論設(shè)計出了針對多模態(tài)優(yōu)化問題的兩階段遺傳算法，并得到了滿意的實驗結(jié)果，這也從側(cè)面說明了上述理論結(jié)果的正確性。 3.討論了局部極值解的吸

3、引域?qū)z傳算法收斂結(jié)果的影響，以及參數(shù)搜索空間規(guī)模對遺傳算法搜索性能的影響，所得結(jié)論充分說明了對解空間進(jìn)行合理劃分的必要性。結(jié)合正交設(shè)計法，提出了基于解空間合理劃分的遺傳算法，通過仿真實驗驗證了該算法對多模態(tài)優(yōu)化問題的有效性。 4.分析了兩類基于遺傳算法無限種群模型的復(fù)雜進(jìn)化系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上構(gòu)造了兩類新的種群進(jìn)化系統(tǒng)，并推導(dǎo)出了它們在單基因位情況下的動力方程。對新系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)情況下的復(fù)雜動力行為進(jìn)行了分析，通過相圖、分岔圖和Lya