改进梯度算子的小生境遗传算法

为避免小生境遗传算法存在的早熟和收敛速度慢等问题,本文提出了一种改进的梯度算子,以保证进化朝最优解方向前进,提高计算峰值的精度。同时,利用进化代数和个体的适应度值,动态调整个体的交叉算子和变异算子,有效保证种群的多样性,改善全局搜索能力,加快收敛速度。将改进的梯度算子引入到基本小生境遗传算法和自适应小生境遗传算法,通过Shubert函数测试,证明本文改进后的算法与基本小生境遗传算法和自适应小生境遗传算法相比,不仅大大提高了收敛速度,并能搜索到所有全局最优解。     

基于个体优化的自适应小生境遗传算法

针对遗传算法在处理复杂多峰函数优化问题时易于早熟和局部搜索能力差等问题,提出一种基于个体优化的自适应小生境遗传算法。在自适应小生境的基础上,利用进化过程中相邻个体的信息产生的试探点标记的算法进化方向,缩短邻域搜索的区间,提高算法的局部搜索能力。对复杂多峰问题进行的优化实验结果证明,该算法能快速可靠地收敛到全局最优解,其收敛速度和解精度均优于简单遗传算法和其他小生境算法。     

小生境分布估计量子遗传算法及其仿真分析

针对现有量子遗传算法进化机制存在的收敛速度慢以及易陷入局部极值的问题,为提高量子进化算法的全局收敛性能,结合小生境技术中的共享适应度函数方法,提出了小生境分布估计量子遗传算法NEDQGA,在种群内部利用多粒度机制和边缘积模块(MPM)进行量子染色体的两步旋转;并提出利用MPM进行交叉的方法,从而增强了种群多样性,避免了优良模式的损失,加快了算法的收敛;对算法的收敛性进行了分析,提出了MPM更新量子染色体的熵收敛准则。经函数仿真分析,算法收敛效果明显提高。     

基于混沌免疫遗传算法整定PID参数

针对传统免疫遗传算法PID参数整定速度慢的缺点,通过引入了混沌增殖思想和隔离小生境技术,结合免疫遗传算法的特点,设计了一种智能的PID参数整定方法。该方法利用混沌增殖对初值的敏感性以及随机性、遍历性、规律性,使免疫遗传算法能够更加有效地跳出局部收敛区域而以更快的速度向全局最优值收敛,进而较好地处理了通常遗传算法中遇到的“早熟”问题。通过隔离小生境技术的引入使得子种群的进化不仅同整个种群的进化密切相关,还有自身进化的独立性,这有利于种群个体多样性的保持。通过实际PID参数整定的例子,结果表明该算法能明显改善免疫遗传算法的收敛性能,搜索效率也得到了显著提高。     

改进的小生境混合遗传算法在函数优化上的应用

为了提高经典小生境遗传算法的收敛性能,加强局部寻优能力,设计了一种新的小生境混合遗传算法.通过判断算法的在线性能指标Xe(s),将模拟退火算法巧妙地融入算法的后期,并针对小生境遗传算法的特点选用格雷码编码,同时设计了自适应的遗传交叉算子.用一个Shubert多峰值函数对改进的算法进行验证,结果表明:新算法的收敛性能和进化效率得到提高,局部寻优能力也有加强.     

面向多模态函数优化的自适应小生境遗传算法

为了解决小生境遗传算法不能准确识别小生境的缺陷,以及算法无法有效平衡快速收敛和保持种群多样性的冲突问题,提出一种自适应小生境遗传算法.在算法中,设计一种改进的小生境识别方法来确定小生境范围,引入用于度量种群多样性的小生境熵概念,并利用小生境熵自适应调整进化参数的取值.同时,改进选择、交叉策略,在识别的小生境基础上将交叉分为境外交叉和境内交叉,用于提高算法的全局搜索能力和局部收敛速度.实验表明,算法对于解决多模态函数优化问题具有收敛速度快和计算量小等优点,能够有效避免遗传漂移现象.     

多点正交交叉的遗传算法

利用正交实验法的全局均衡思想,提出了一种采用多点正交交换的遗传算法。算法通过正交表安排遗传算法的交换运算,并在所产生的多个子代中选择适应度大的进入下一次进化,这样既加快了算法的收敛速度又保证了种群的多样性。实验证明,该算法不但可以有效地克服标准遗传算法的缺陷,而且计算速度、精度和算法稳定性也得到了显著提高。     

基于小生境免疫遗传算法的硅钢片优化排样

提出一种基于小生境免疫遗传算法的多级序列优化方法,并解决硅钢片优化排样问题。以免疫算法为基础,通过遗传算法进化抗体群,利用小生境技术保持抗体群的多样性。遗传算子和免疫记忆策略加快了优良个体的产生,提高了算法的收敛速度。共享机制和克隆抑制策略提高了算法的全局搜索能力,有效地避免早熟收敛现象。实际生产数据排样结果表明,该算法是有效、可行的。     

基于改进小生境遗传算法的车牌图像分割

为避免小生境遗传算法存在的早熟和收敛速度慢等问题,结合共轭梯度法,提出了一种改进的小生境遗传算法,能加快收敛速度,改善全局最优解搜索能力。将新算法用于车牌图像分割,进行图像识别。试验表明新算法能解决车牌图像识别率低问题且识别效果好。     

面向多模态函数优化的改进小生境粒子群算法

为了保持群体多样性以增强全局搜索能力,小生境技术在遗传算法中得到了广泛应用.针对多模态函数优化问题,将小生境技术引入到粒子群算法中,建立小生境熵作为群体多样性的量化指标,实时考查进化过程中群体的多样性并调整进化参数;结合数论中的佳点理论,提出一种在解空间使用佳点搜索的群体多样性发掘方法,使得进化过程中群体多样性水平始终保持在设定的阈值之上,从而改善算法的全局搜索能力以期跳出局部最优;在此基础上提出一种旨在找出全部全局最优解和局部最优解的新型串行多群体小生境粒子群算法.数值实验表明,改进的小生境粒子群算法在求解多模态函数优化问题时具有较好的自适应性和收敛性.将算法应用于图像配准实验中,使得配准参数估计误差有明显降低.     

正交遗传算法在网络优化设计中的应用

利用正交实验法的全局思想,提出一种采用多点正交交换的遗传算法。算法通过正交表安排遗传算法的交换运算,并在所产生的多个子代中选择适应度大的个体进入下一代进化,这样既加快了算法的收敛速度又保证了种群的多样性。并将该算法应用在计算机网络的容量分配与路由选择优化上。实验证明,该算法较之传统遗传算法,在种群规模较小的情况下,仍然可以以较少的搜索次数,收敛到近似最优解。     

基于小生境的正弦遗传算法研究

针对标准遗传算法的不足，借助最优保留策略对遗传算法中的变异算子进行改进，把生物学的基因突变的概念引入遗传算法中，提高了种群的多样性和全局收敛性能，避免了在进行过程中产生早熟现象。在此基础上，提出了一种小生境正弦遗传算法，并进行实例研究。结果表明，该算法不但可以有效地克服标准遗传算法缺陷，而且稳定性也得到提高。     

计算机网络中容量与流量分配优化研究

计算机通信网络中的链路容量与流量分配(CFA)问题是一个极其复杂的网络优化问题。本文采用正交多主体遗传算法求解CFA问题,得到了满意的结果。大量的计算机仿真实验结果表明,与传统方法相比,本文的算法能迅速地求出全局近似最优解,解的质量也有大幅度的提高。     

浮点数编码小生境遗传算法的研究

小生境在增加遗传算法群体的多样性，提高遗传算法的局部搜索能力方面具有良好的性能。迄今为止，有关小生境遗传算法的研究都是基于二进制编码，缺乏以浮点数编码为研究对象的相应成果。而浮点数编码在提高遗传算法的性能和遗传算法的推广应用中，具有其它编码所无法比拟的优势。本文以浮点数编码为研究对象，研究小生境遗传算法的机理，分析在遗传操作中小生境的生成、合并和分离的动态过程，探索其方法。本文的研究和实验结果表明，浮点数编码小生境遗传算法的性能是可靠的，方法是可行的。     

改进遗传算法在汽车悬架系统中的应用

本文应用遗传算法模式理论，采用灰度编码，给出模式交叉、模式变异操作的定义，并提出一种新的改进遗传算法。该算法使交叉、变异操作有机结合，避免了交叉概率和变异概率的主观选择，具有收敛速度快，迭代次数少且不易陷入局部最优等优点。最后使用该方法对33自由度的汽车悬架多体模型进行实例分析并和传统优化方法、标准遗传算法和小生境遗传算法进行比较，结果明显优于其它方法。     

基于小生境混合遗传算法的PID参数整定

针对遗传算法过早收敛、易陷入局部极值以及进化后期收敛速度慢的不足,将小生境技术、遗传算法、Powell算法相结合,采用自适应的结合策略,提出了一种小生境混合遗传算法(NHGA).对两个经典测试函数的优化结果表明,与小生境遗传算法相比,算法在能够保持解的多样性的同时,能够明显的提高了收敛速度和精度,有效的避免过早收敛.将算法用于PID参数整定,分别针对高阶对象和时滞对象,以及采用不同的性能指标,算法都能迅速得到最优的PID参数.仿真结果表明了该算法的有效性和优越性.     

基于遗传模拟退火算法的雷达正交信号设计*

针对雷达正交信号的波形设计问题,提出了一种基于遗传算法和模拟退火算法的新遗传模拟退火算法。该算法利用遗传算法实现全局搜索,利用模拟退火算法实现局部搜索,改进了遗传算法的选择策略,并在交叉、变异概率中引入自适应的概率变化机制,自适应地保存最优个体,并对遗传算法的进化结果有选择地进行模拟退火操作,有效地解决了这两种算法的早熟现象和时间问题。实验结果表明,该算法是有效可行的,性能优于传统遗传算法和模拟退火算法。     

针对选址问题的一种遗传算法改进探究

选址问题是现代地理信息资源配置的重要研究领域之一,通用性强、鲁棒性高的遗传算法可以较好地解决这类问题。常用方法是使用二进制编码的遗传算法对栅格数据地图进行选址。为克服二进制编码的标准遗传算法在解决选址问题过程中易陷入早熟的缺点,在研究了使用不同算子、引入观测概念这两大类解决标准遗传算法陷入早熟问题的方法后,针对选址问题的特点,选择了引入多样性测度与应用小生境技术对遗传算法进行改进,并深入探究了引入多样性测度与应用小生境技术后,遗传算法解决选址问题的过程中准确性、在线性能函数、离线性能函数的改善;接着提出了进一步改进小生境技术的方法,使得遗传群体中的每一个个体都参与遗传操作,并且避免了两个相同的个体参与交叉操作的情况。最后通过地图选址实验,将改进的小生境遗传算法与多样性测度结合,成功提高了遗传算法的性能。