离散变量结构优化的改进组合型遗传算法

对离散组合型法进行改进,提出了一种新的初始点产生办法,提高了离散组合型法的局部寻优能力.把离散组合型算法作为组合型操作算子融合到遗传算法中,构造一种新的离散变量结构优化算法-组合型遗传算法.运用模拟退火技术构造惩罚函数来改造适值函数,使算法更稳定地收敛于全局可行最优解.与基本遗传算法和组合型算法的计算结果比较证明,改进的组合型遗传算法具有局部搜索快和全局性好的双重特点,是可行且有效的离散变量结构优化设计方法.     

混合离散变量结构优化的遗传算法

提出了混合离散变量结构优化的遗传算法，给出了离散变量结构优化的算例，算例结果表明算法是有效的。     

工程结构优化设计的改进混合遗传算法

根据工程实际以及规范规定的约束条件和各项技术标准要求,建立了离散变量结构优化模型。针对遗传算法在迭代过程中经常出现的未成熟收敛、振荡、随机性太大和迭代过程缓慢等问题,采用一种新的遗传算子即单亲遗传算子对遗传算法进行了改进,并提出了离散变量结构优化设计的三等分割算法与遗传算法相结合的混合遗传算法。优化设计结果表明:改进混合遗传算法的收敛特性得到了很好的改善,既具有三等分割算法省时、高效、局部搜索能力强的特点,又具有遗传算法全局性好的特点,是高效、理想的工程结构优化设计方法。     

钢框架优化遗传算法的若干改进

将遗传算法应用于钢框架结构优化设计时，在实际的应用中，基本的遗传算法存在着收敛速度慢和稳定性差等缺陷。为克服这些问题，采用了改进的适应度函数和约束处理方法、自适应的交叉、变异概率和最优保存策略，提高了遗传算法的效率和可靠性。算例表明改进的遗传算法对离散变量结构优化是有效、可行的。     

一种改进遗传算法在建筑结构优化设计中的应用

针对遗传算法在迭代过程中经常出现的未成熟收敛、振荡、随机性太大等缺点，引入一种新的遗传算子——单亲遗传算子，用于对标准遗传算法的改进。包含单亲遗传算子的改进遗传算法能直接计算具有应力约束和截面尺寸约束的离散变量结构优化问题，也能处理同时具有稳定约束和位移约束的多工况、多约束、多变量的离散变量结构优化设计问题，进而对框架结构的多种工况进行优化设计的结果进行了对比验证，结果表明：改进遗传算法比标准遗传算法有好得多的收敛特性，迭代次数明显减少，优化设计结果也远好于标准遗传算法。     

钢框架优化遗传算法的若干改进

将遗传算法应用于钢框架结构优化设计时,在实际的应用中,基本的遗传算法存在着收敛速度慢和稳定性差等缺陷.为克服这些问题,采用了改进的适应度函数和约束处理方法、自适应的交叉、变异概率和最优保存策略,提高了遗传算法的效率和可靠性.算例表明改进的遗传算法对离散变量结构优化是有效、可行的.     

基于遗传算法的油轮中剖面横构件优化设计

油轮中剖面横构件优化设计的设计变量为连续和离散的混合变量，文中引入的遗传算法能很好地解决连续和离散混合设计变量的优化问题。与其他优化方法相比，遗传算法（GA）的突出优点是能求得全局最优解。此外，GA不依赖于初始解，所以大大减少了选取一个合适的初始解的工作量。用经过改进的遗传算法来优化3艘油轮的中剖面横构件，在强度满足的条件下，重量分别减轻了1％－2％，取得了令人满意的结果，说明遗传算法用于结构优化设计是可行且高效的。     

基于改进遗传算法的空间网架结构拓扑优化设计

根据工程实际出发,建立离散变量结构拓扑优化模型。针对基本遗传算法(GA)存在的早熟收敛、随机性大、收敛速度慢等不足,从编码方式及遗传算子操作等几个方面对其作了改进,选择操作中引进斐波那契方法,提出一种基于整数编码的改进遗传算法。优化结果表明,这种改进的遗传算法的收敛性得到了很好的改善,提高了计算效率,是有效的结构拓扑优化设计方法。     

遗传算法原理、实现及其在离散变量结构优化设计中的应用

阐述了遗传算法的基本原理和实现步骤,论述了遗传算法的特点,介绍了遗传算法在离散变量结构优化设计中的应用情况。     

离散变量结构优化设计的混合遗传算法

以力学准则法为基础，提出了一种求解离散变量结构优化设计的拟满应力方法；这种方法能直接求解具有应力约束和几何约束的离散变量结构优化设计问题。通过在遗传算法中定义拟满应力算子，建立了一种离散变量结构优化设计的混合遗传算法－拟满应力遗传算法，算例表明这种混合遗传算法适用性广，具计算效率高。     

天线辅助设计IGA方法

为了高效设计高性能的天线,将免疫遗传算法引入天线辅助设计领域.在传统遗传算法的基础上增加抗原识别、记忆功能和浓度调节,同时引入一种新型的混合编码技术简化天线结构描述及交叉、变异等遗传操作,实现天线结构的快速优化设计.仿真结果表明,相比传统遗传算法,在天线结构设计中应用免疫遗传算法,迭代次数明显减少,收敛速度提高50%～60%,算法执行效率显著提高,在频率为8.47GHz时设计所得天线的最大平均增益和最小平均增益分别提高119.91%和258.89%,性能优异.免疫遗传算法克服了遗传算法由于交叉搜索而在局部搜索解空间时效率较差的缺点,有效地避免了未成熟收敛的问题,收敛稳定且速度明显加快,体现了免疫遗传算法在天线辅助设计中的优异性和高效性.     

工程结构优化设计的混合遗传算法

根据工程实际，充分考虑规范规定的约束条件和各项技术标准要求，建立了工程结构优化设计模型。为了改善遗传算法在迭代过程中经常出现未成熟收敛、振荡、随机性太大和迭代过程缓慢等缺点，提出一种离散变量结构优化设计的三等分割算法，并与标准遗传算法结合成混合遗传算法。对25杆框架结构优化设计，结果表明，这种混合遗传算法的收敛特性得到很好的改善，即发挥了三等分割算法省时、局部搜索能力强的特点，又发挥了遗传算法全局性好的特点，是有效的工程结构优化设计方法。     

基于遗传算法的π型拱渡槽结构优化设计

首先对π型拱渡槽的结构受力进行了分析,然后建立相应的优化设计数学模型,该模型以钢筋混凝土部分的造价为目标函数,以强度、稳定、抗裂条件及构造要求等作为约束条件,最后采用遗传算法对优化设计模型进行求解,并对遗传算法作了一些改进. 应用FORTRAN语言编制了基于遗传算法的π型拱渡槽结构优化设计程序,通过算例验证,算法是可行、可靠的. 同时对优化设计参数进行了分析研究,得出一些规律,可供实际工程参考.     

建筑结构优化设计的改进进退遗传算法

针对遗传算法在迭代过程中经常出现未成熟收敛、振荡、随机性太大、局部搜索能力差和迭代过程缓慢等缺点.提出一种离散变量结构优化设计的进退搜索算法与遗传算法结合在一起解决问题;并提出一种新的遗传算子———转基因算子,用于对遗传算法的改进.结果表明,这种改进退遗传算法即发挥了进退搜索算法省时、高效、局部搜索能力强的特点,又发挥了遗传算法全局性好的特点;采用的改进措施效果明显,其收敛特性得到很好的改善.该算法是高效的理想工程结构优化设计方法.     

基于非线性自适应度函数的遗传算法求取自由曲面最大主曲率研究

针对自由曲面最大主曲率求取问题及其主曲率的特点,设计了一种改进的遗传算法非线性自适应度函数,并给出了种群个体的选择及复制新规则. 通过Schaffer函数进行测试,并用于自由曲面最大主曲率求取,实例验证表明算法可以稳定、准确地求取到自由曲面上的全局最大主曲率,比较曲面离散法的计算量不足1/3,极大地提高了计算效率.     

智能大厦中央空调系统的最优能量管理

从系统工程的角度分析了智能大厦中央空调系统在运行过程中的能耗问题,建立了中央空调系统能耗模型,提出了中央空调系统的优化运行与节能管理方法.通过离线预测和在线优化计算,得到机组次日优化运行策略,包括机组负荷在一天内各个时段的最优分配、最优蓄冷量、最佳释冷时间等.在最优策略指导下进行在线控制,通过在线实时采集数据,利用基于遗传算法的周期自回归模型(PARM)进行动态短期空调冷负荷预测;利用改进随机编码遗传算法实现中央空调日运行模型的求解,得出中央空调设备优化运行策略.实例计算结果表明:用此方法可使中央空调系统节能达24.5%左右.