用改进的EAX算法求解TSP问题的研究

TSP问题是一个经典的NP问题,它要求解一条经过连通网络的所有顶点当且仅当一次且距离最短的回路,即距离最短的Hamilton回路问题。本文在研究利用遗传算法求解TSP问题的基础上,重点论述EAX算法并对E-set选择策略加以改进,以期改进算法的迭代时间。     

一种求解Job-Shop调度问题的新型蚁群算法

Job-Shop调度问题是一类具有很高理论研究和工程应用价值的问题。针对使用蚁群算法求解Job-Shop调度问题时较难设置合适参数的问题,提出一种动态设置参数的新型蚁群求解算法。分析了蚁群算法中参数对求解结果的影响,给出了算法求解Job-Shop调度问题的关键技术和实现过程。最后对五个基本测试问题进行了仿真实验,并与遗传算法、模拟退火算法、基本蚁群算法进行了比较。结果表明,该算法能得到较优的结果,具有一定的应用价值。     

UTP中一种分阶段求解算法

大学课程表问题UTP是一个应用广泛的、典型的组合优化和不确定性调度问题,并且已经被证明是NP完全问题。本文提出了一种分阶段解决大学课程表问题的算法,将课程表问题划分为时间安排和空间安排两个阶段,分别采用智能算法和最佳适应算法逐段求解,并最终求得全局较优解。通过设计实验对算法进行分析,结果表明这种分阶段决策算法在保证课表质量的同时能够有效减小遗传算法在求解UTP问题中的复杂度,提高程序的运行速度。     

一种求解背包问题的改进遗传算法

背包问题是计算机算法研究中NP完备类的一个困难问题．使用传统的优化方法在求解较大规模的背包问题时．都存在计算量大、迭代时间长的缺陷。为了克服传统优化方法的不足,提高求解的速度和精度,将人类繁育方式引入遗传算法中,形成一种求解背包问题的改进遗传算法（IGA）。介绍算法的基本思想以及使用该算法求解背包问题的方法．并通过实例证明该方法的可行性和有效性。     

新型遗传模拟退火算法求解带VRPTW问题

为了克服现有遗传算法不能有效求解时间窗车辆路径问题的缺陷,提出了一种由遗传算法结合模拟退火算法的混合算法求解该问题,并与遗传算法进行了比较。该算法利用了模拟退火算法具有较强的局部搜索能力的特性,有效地克服了传统遗传算法的“早熟收敛”问题。实验结果表明,该算法具有计算效率高、收敛速度快和求解质量优的特点,是解决车辆路径问题的有效方法。     

基于二次分配问题的混合蚁群算法

二次分配问题是组合优化领域中经典的NP-hard问题之一,应用广泛。在对二次分配问题进行分析的基础上,提出了一种求解该问题的混合蚁群算法。该算法通过在蚁群算法中引入遗传算法的2-交换变异算子,增强了算法的局部搜索能力,提高了解的质量。实验结果表明,该算法在求解二次分配问题时优于蚁群算法和遗传算法。     

求解TSP问题的一种改进蚁群算法

TSP问题是典型的NP—hard组合优化问题,用蚁群算法求解此问题存在搜索时间长,容易陷入局部最优解的不足。本文提出了一种改进的蚁群算法。该算法在蚁群算法中植入遗传算法,利用遗传算法生成信息素的分布,克服了蚁群算法中搜索时间长的缺陷。此外,在蚁群算法寻优中,采用交叉和变异的策略,改善了TSP解的质量。仿真结果显示,改进的蚁群算法是有效的。     

灾变遗传算法求解带时间窗的车辆调度问题

提出一种可以有效求解带时间窗的车辆调度问题的灾变遗传算法.遗传算法作为一种高效的启发式算法被用于解决这类组合优化问题,但是该算法存在过早收敛、易陷入局部最优等缺陷.针对此问题,在搜索过程中采用灾变算子使遗传算法跳出局部最优,并针对车辆调度问题设计一种可以直接产生可行解的交叉算子,避免染色体交叉过程中产生不可行的子代.通过仿真算例验证了所提出的算法求解带时间窗的车辆调度问题的有效性;通过与标准遗传算法、改进遗传算法和粒子群算法的比较,进一步验证了灾变遗传算法在优化性能以及算法鲁棒性方面的优势.     

基于改进遗传算法的大规模TSP问题求解方案

TSP问题不仅描述旅行商周游城市的问题,也是许多工程领域中复杂问题的抽象形式,找到一种有效的TSP问题求解方案具有十分重要的意义。针对大规模TSP问题中最小回路代价的求解问题,提出一种基于遗传算法的大规模TSP问题的求解方案,采用分而治之的思想,并对传统遗传算法的初始化和遗传算子进行改进,提高了算法性能。多个数据集上的实验结果证明了提出的算法能够优化收敛结果,一定程度上解决过早收敛的问题。     

矩形件排样问题的遗传算法求解

本文研究了求解矩形件正交排样优化问题的遗传算法。同时，将矩形件正交排样问题转化为一个排列问题，提出了求一个排列所对应的排样图的下台阶算法（改进的ＢＬ算法）将下台阶算法与遗传算法相结合，用于矩形件排样问题的求解，给出了该算法的实现。用该算法对文献中的两个算例进行了求解，结果表明该算法获得了比ＢＬ算法更好的解，是一种较为行之有效的方法。     

云计算环境下利用改进遗传算法结合二次编码的大规模资源调度方法

针对传统遗传算法无法满足多用户下的大规模云计算环境下的资源调度问题,提出利用改进遗传算法结合二次编码的方法解决大规模资源调度。首先,在选择复制阶段,采用基于最小任务完成时间和匹配程度的双适应度函数,对种群以双重标准进行筛选。然后,对算法的交叉变异概率进行了自适应优化,使其自适应能力进一步提高,保证了算法尽快向最优解收敛。同时引入的收敛终止条件保证了算法尽快跳出循环。最后,在CloudSim平台上对改进遗传算法（IGA）进行了分析,实验结果表明,提出的改进遗传算法能够很好地适用于大规模资源调度,且结果优于其他几种较新的对比算法。     

求解多目标流水车间调度Pareto最优解的遗传强化算法

针对多目标流水车间调度Pareto最优问题, 本文建立了以最大完工时间和最大拖延时间为优化目标的多目标流水车间调度问题模型, 并设计了一种基于Q-learning的遗传强化学习算法求解该问题的Pareto最优解. 该算法引入状态变量和动作变量, 通过Q-learning算法获得初始种群, 以提高初始解质量. 在算法进化过程中, 利用Q表指导变异操作, 扩大局部搜索范围. 采用Pareto快速非支配排序以及拥挤度计算提高解的质量以及多样性, 逐步获得Pareto最优解. 通过与遗传算法、NSGA-II算法和Q-learning算法进行对比实验, 验证了改进后的遗传强化算法在求解多目标流水车间调度问题Pareto最优解的有效性.     

一种改进并行遗传算法解决TSP

针对旅行商问题（Travelling Salesman Problem,TSP）的遗传算法的大规模操作,需要大量运算时间而且容易造成局部最优解,提出一种并行混合遗传算法。该方法基于MPI并行环境,利用种群中选择、交叉、变异操作的并行化,将种群中个体平均的分配到处理器中进行操作,有效地避免局部最优解的出现和减少算法的运行时间。实验证明该方法相对于简单遗传算法具有更强全局寻优能力以及耗费更少的操作时间。     

求解闭环布局问题的混合编码阈值接收算法

闭环布局问题本质上是一个混合优化问题。根据问题的特点,本文设计了一种基于混合编码的阈值接收(Mixed-coding Threshold Accepting, MTA)算法来求解该问题。MTA算法将矩形环的宽度和高度作为解编码的一部分,使算法能够同时搜索设施的最优放置顺序和矩形环的大小。为了评估MTA算法的性能,利用文献中普遍使用的13个测试实例进行了实验。结果表明,MTA算法在9个测试实例上找到了新的最优布局方案,性能明显优于现有的元启发式算法。     

一种融合模拟退火和单亲遗传的优化求解算法

度约束最小生成树是一个经典的组合优化NP难题,其在网络设计和优化中有广泛的应用;现有求解方法往往不能很好地兼顾求解效率和求解精度;为了在缩短求解时间的同时,更好地获得最优解,提出了一种结合模拟退火算法和单亲遗传算法的改进求解算法;首先,改进遗传算法中变异因子的生成方式,避免不可行解个体的产生,并且设计自适应变异率,以提高算法的求解效率;其次,针对单亲遗传算法仅有变异操作可能导致最优解个体跳跃的问题,结合模拟退火的思想,来保证解的全局最优性;最后,在具体的度约束最小生成树问题中进行了三组实验,从运行时间和最优解的情况等方面与传统单亲遗传算法进行对比,实验表明该算法在求解效率和获得最优解方面都有较好的改进效果。     

求解煤炭水运配船的免疫优化算法

煤炭水运配船属于多约束混合整数线性规划问题。当问题规模大、约束条件多时很难获得最优解,并且求解时间过长。针对上述问题,提出一种基于免疫克隆算法的求解方案。通过构建相应的数学模型,设计了基于二维矩阵的抗体表示形式和混合整数编码方式,构造了罚函数处理不等式约束。算法使用克隆、变异和抗体浓度抑制等免疫操作,保持了抗体的多样性,避免陷入局部最优。算法仿真表明,该算法在全局最优解和运行速度方面优于遗传算法,优化结果验证了算法的有效性。     

基于灾变遗传算法的数控冲床加工路径的优化

该文以数控冲床编辑与监控系统项目为背景,对数控冲床加工路径优化问题进行讨论。首先分析了数控冲床路径优化的基本原理,把加工路径优化抽象为TSP问题。然后采用效率较高的遗传算法对TSP问题进行求解,论述了遗传算法的具体实现。接下来为了解决遗传算法的容易陷入局部最优解的问题,加入了灾变算子来杀死当前的优质个体,使远离当前最优解的个体有充分的进化空间,从而使其跳出局部最优而更接近全局最优。最后对遗传算法和加入遗传算子的灾变遗传算法进行了比较分析,得出了灾变遗传算法在数控加工领域的更有优势的结论。     

基于作业链的泊位与岸桥协同调度研究

针对泊位与岸桥协同调度问题,引入"链式优化"思路,用作业链的方法分析集装箱装卸作业过程,首先将泊位计划作为开始链单元,采用资源节点优化策略进行分析,以最小化船舶在港总成本为目标建立模型;然后将岸桥卸船作业作为结束链单元,采用任务节点优化策略进行分析,以最小化岸桥最大完工时间为目标建立模型.考虑到作业链的整体性能,设计嵌...     

基于改进遗传算法的连锁便利店配送路径优化

提出一种针对软时间窗下连锁便利店配送路径规划的带时间窗口的多染色体遗传算法。为解决单车场多车型带密集半软时间窗问题,讨论解决方案预防其陷入局部最优解。对于上述配送路径问题,提出多染色体改进遗传算法在减少车辆运输成本、惩罚成本的目标下进行最优路径求解,并为连锁便利店的路径规划案例提出车辆与路径选择的优化方案,最后将该算法与传统遗传算法进行实验对比分析。实验结果表明,本文算法在密集半软时间窗下,相比传统遗传算法明显减少了总配送成本,从而验证了本文算法的有效性。     

基于遗传算法的数码问题求解

在人工智能研究中，数码问题常被用来作为一些搜索算法的测试实例。数码问题的搜索空间巨大，对于24数码问题，目前最好的启发式搜索算法找到最优解(最少移动步数)通常也至少需要2．25小时^[1]。遗传算法具有简单、通用、鲁棒性强的特点，适合于在复杂而庞大的搜索空间中寻找最优解。该文给出了求解该问题的遗传算法，并针对遗传算法容易过早收敛的问题，对传统遗传算法进行了改进。通过用多个随机生成的]5数码和24数码问题作为测试实例，本算法均在较短的时间内找到了问题的解，从而证明了算法的有效性。