遺傳算法的改進及其在結(jié)構(gòu)優(yōu)化中的應(yīng)用研究.pdf

1、遺傳算法是一種借鑒生物界自然選擇和遺傳機制的高度并行、隨機、自適應(yīng)的全局優(yōu)化概率搜索算法。國內(nèi)外都非常重視遺傳算法的理論和應(yīng)用研究，并取得了令人矚目的進展，遺傳算法的應(yīng)用成果已滲入到許多領(lǐng)域。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計是將優(yōu)化原理和計算機技術(shù)應(yīng)用于工程設(shè)計，使所設(shè)計的結(jié)構(gòu)在滿足各種規(guī)范或特定要求的限制下，某些評價指標(重量，剛度，造價等)達到最佳。遺傳算法作為新興的智能優(yōu)化技術(shù)中的最重要的算法之一，在結(jié)構(gòu)優(yōu)化中有著廣泛的應(yīng)用前景。但遺傳算法的理論和方

2、法尚未成熟，算法自身的一些不足也有待于進一步地改進和完善。本文通過研究遺傳算法理論基礎(chǔ)，分析遺傳算法的運行機理，研究遺傳算法各構(gòu)成要素對算法性能的影響，對各個步驟操作進行了深入分析并提出改進方法。針對現(xiàn)有自適應(yīng)遺傳算法中所存在的局部搜索能力弱、晚期運算效果的不確定性等缺點提出新的自適應(yīng)遺傳算法，并在MATLAB環(huán)境中實現(xiàn)遺傳算法求解結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題。本文的主要研究工作如下：
　　1.深入分析遺傳算法的基本理論，闡述了遺傳算法的實現(xiàn)方法

3、，針對遺傳算法的缺點，對適應(yīng)度函數(shù)、選擇算子、交叉算子、變異算子的基本性質(zhì)及其對遺傳算法性能的影響進行了進一步分析并提出相應(yīng)的改進方法。
　　2.深入分析自適應(yīng)遺傳算法的基本思想和一種改進的自適應(yīng)遺傳算法以及他們存在的優(yōu)缺點。針對現(xiàn)有算法的不足，提出一種隨種群的進化而動態(tài)變化的自適應(yīng)交叉算子和變異算子來改進現(xiàn)有的自適應(yīng)遺傳算法，以增強收斂性，提高算法的優(yōu)化效率及確定性；引入了精英保留策略以克服各代種群最佳個體未能保護的缺點。用典型