一种支持向量机参数优化的GA-Powell算法

支持向量机的核心是核函数,选择合适的核函数参数是支持向量机理论研究的重点。文中将遗传算法与Powell算法相结合,提出了GA-Powell算法来优化核函数的参数。首先利用遗传算法找到一个初始最优解,再利用Powell算法在所得解附近进行寻优,反复迭代产生最优解。该算法在保留遗传算法较强的全局搜索能力的同时具有Powell算法的较强的局部搜索能力,使得混合算法具有更加精确和快速的收敛性。将该算法应用到银行基金项目的分类实验中取得了良好的结果。     

使用混合邻域搜索算法求解多目标柔性JSP问题

通过对实际车间调度问题及邻域搜索算法的研究,针对传统遗传算法存在着一些缺陷,对多目标柔性JSP(车间调度)问题提出了基于遗传算法,并结合多种邻域搜索算法形成的一种新的混合邻域搜索算法。该算法基于相似度和免疫机制来构造初始解的策略,在遗传算子中提出了一种自适应的变异交叉概率,并在选择算子中结合模拟退火算法策略和免疫机制。经过实验结果表明,该混合邻域搜索算法提高了算法搜索的效率,并很好地解决了JSP问题。     

基于亲缘选择的遗传算法

针对传统遗传算法容易陷入局部最优解的缺陷,借鉴生物中亲缘选择的思想,提出基于亲缘选择的遗传算法。该算法构造新选择算子,通过按亲缘关系放弃一个解而获得另一个解来保证算法在最优解的领域内的有效搜索,提高遗传算法对全局最优解的搜索能力和收敛速度。仿真结果表明,该算法正确有效,性能优于现有的传统算法。     

改进的遗传模糊聚类算法对医学图像的分割

利用遗传算法全局随机搜索的特点，可以解决模糊C均值聚类（FCM）算法在医学图像分割中容易陷入局部最优解的问题，但确定遗传算法的初始搜索范围时，需要借助于人的经验。为此，用收敛速度快的硬聚类算法得到的聚类中心作为参考，上下浮动划出一个较小的数据范围，作为遗传算法的初始搜索空间。该方法在避免FCM算法陷入局部最优化的同时，也加速了遗传算法的收敛过程。实验表明，该方法相对于标准的遗传模糊算法，效果要好得多。     

求解置换流水车间调度问题的改进遗传算法

针对置换流水车间调度问题的基本特征和传统遗传算法易早熟的缺陷,设计了改进遗传算法来求解此问题。采用NEH和Palmer启发式算法进行种群初始化,以提高初始解的质量;根据Metropolis准则对染色体进行选择操作,避免陷入局部最优;在变异过程中引入禁忌算法,避免迂回搜索;在算法迭代过程中引入了保优机制,避免丢失优秀染色体的基因信息;采用自适应终止准则,以保证解的质量。基于典型Benchmark算例的仿真实验结果表明,算法在求解质量和收敛速度方面明显优于NEH算法和种群经过初始优化的传统遗传算法。     

一种改进的基于NSGA-II和DE的多目标混合进化算法

为提高非支配排序遗传算法（NSGA-II）的搜索精度和多样性,本文借鉴差分进化中加强局部搜索的策略,提出了一种改进的NSGA-II算法（LDMNSGA-II）。该算法利用拉丁超立方体抽样技术对解种群进行初始化,保证种群的初始分布能够均匀,采用差分进化中的变异引导算子和交叉算子替换NSGA-II的交叉算子,加强局部搜索能力和提高搜索精度,同时保留NSGA-II中的变异算子,保留算法多样性。四个经典测试函数的仿真结果表明,文中算法LDMNSGA-II在解决多目标优化问题中表现出良好的综合性能。     

基于定向爬山的遗传算法

爬山法是一种局部搜索能力相当好的算法,主要是因为它是通过个体的优劣信息来引导搜索的。而传统的遗传算法作为一种全局搜索算法,在搜索过程中却没有考虑个体间的信息,而仅依靠个体适应度来引导搜索,使得算法的收敛性受到限制。将定向爬山机制应用于遗传算法,提出了一种基于定向爬山的遗传算法（OHCGA）。该算法结合了爬山法与遗传算法的优点,通过比较个体的优劣,使用定向爬山操作引导算法向更优秀的解区域进行搜索。实验结果表明,与传统遗传算法（TGA）相比,OHCGA较大地提高了算法的收敛速度和搜索最优解的能力。     

遗传模拟退火算法解决纸箱生产的损耗问题

纸箱包装行业是一个传统的产业,在纸箱生产中需要拼单来降低修边损耗以减少成本.根据生产上的实际经验提出了问题的数学模型,针对该模型,将遗传算法和模拟退火算法结合,解决了遗传算法的收敛过快以及局部搜索能力不强的问题.在选择操作中直接保存优秀个体,来增强算法的收敛性.在变异和交叉操作中采用自适应的变异和交叉概率,增强了搜索解空间的均匀性,并引入了记忆功能,最终获得问题的近似最优解.     

拉丁超立方体抽样遗传算法求解图的二划分问题

图的二划分问题是一个典型的NP-hard组合优化问题, 在许多领域都有重要应用. 近年来, 传统遗传算法等各种智能优化方法被引入到该问题的求解中来, 但效果不理想. 基于理想浓度模型的机理分析, 利用拉丁超立方体抽样的理论和方法, 对遗传算法中的交叉操作进行了重新设计, 并在分析图二划分问题特点的基础上, 结合局部搜索策略, 给出了一个解决图二划分问题的新的遗传算法, 称之为拉丁超立方体抽样遗传算法. 通过将该算法与简单遗传算法和佳点集遗传算法进行求解图二划分问题的仿真模拟比较, 可以看出新的算法提高了求解的质量、速度和精度.     

求解VRPSDP问题的改进模拟退火遗传算法

配送和回收一体化的车辆路径问题（VRPSDP）是一种非常复杂的NP难题。针对这一问题,设计了一种改进的模拟退火遗传算法ISAGA,采用非零自然数编码机制和弱可行解到强可行解的解码机制,将3PM交叉算子和退火选择相结合,形成贪心3PM交叉算子,引进insert 、swap和2-opt分别对解进行迭代优化,并将模拟退火算法和遗传算法巧妙地结合,使得遗传算法在前期发挥着全局搜索的强大功能;后期用模拟退火算法来处理遗传算法前期的全局较优解,充分利用模拟退火算法后期局部搜索的强大功能。经过国际公认的测试算例验证,ISAGA算法在Min算例、Salhi和Nagy算例中均找到了比现有算法已知最好解更优的解。     

A hybrid approach using genetic and fruit fly optimization algorithms for QoS-aware cloud service composition

This paper addresses the QoS-aware cloud service composition problem, which is known as a NP-hard problem, and proposes a hybrid genetic algorithm (HGA) to solve it. The proposed algorithm combines two phases to perform the evolutionary process search, including genetic algorithm phase and fruit fly optimization phase. In genetic algorithm phase, a novel roulette wheel selection operator is proposed to enhance the efficiency and the exploration search. To reduce the computation time and to maintain a balance between the exploration and exploitation abilities of the proposed HGA, the fruit fly optimization phase is incorporated as a local search strategy. In order to speed-up the convergence of the proposed algorithm, the initial population of HGA is created on the basis of a heuristic local selection method, and the elitism strategy is applied in each generation to prevent the loss of the best solutions during the evolutionary process. The parameter settings of our HGA were tuned and calibrated using the taguchi method of design of experiment, and we suggested the optimal values of these parameters. The experimental results show that the proposed algorithm outperforms the simple genetic algorithm, simple fruit fly optimization algorithm, and another recently proposed algorithm (DGABC) in terms of optimality, computation time, convergence speed and feasibility rate.     

带时间窗车辆路径问题的多目标文化基因算法

针对物流配送中带时间窗的车辆路径问题,以最小化车辆使用数和行驶距离为目标,建立了多目标数学模型,提出了一种求解该问题的多目标文化基因算法。种群搜索采用遗传算法的进化模式和Pareto排序的选择方式,局部搜索采用禁忌搜索机制和存储池的结构,协调两者得到的Pareto非占优解的关系。与不带局部搜索的多目标遗传算法和单目标文化基因算法的对比实验表明,本文算法的求解质量较高。     

基于新模型的多目标Memetic算法及收敛分析

将多目标函数优化问题转化成单目标约束优化问题.对转化后的问题提出了基于约束主导原理的选择方法,克服了多数方法只使用Pareto优胜关系作为选择策略而没有采用偏好信息这一缺陷;Memetic算法是求解多目标优化问题最有效的方法之一,它融合了局部搜索和进化计算.新的多目标Memetic算法引进C-metric,将模拟退火算法与遗传算法结合起米,改善了全局搜索能力.用概率论的有关知识证明了算法的收敛性.仿真结果表明该方法对不同的试验函数均可求出一组沿着Pareto前沿分布均匀且散布广泛的非劣解.     

基于混合算法的带时间窗的车辆路径问题求解

建立了有时间窗车辆路径问题的数学模型，针对遗传算法在局部搜索能力方面的不足，提出将模拟退火算法与遗传算法相结合，从而构造了有时间窗车辆路径问题的混合遗传算法，并进行了实验计算。结果表明，用混合遗传算法求解该优化问题，可以在一定程度上克服遗传算法在局部搜索能力方面的不足和模拟退火算法在全局搜索能力方面的不足，从而得到了质量较高的解。     

并行机间歇过程生产调度的遗传局部搜索算法

研究了一类集成分批的并行机间歇过程调度问题(parallel machine batch process scheduling problem,简称PBPSP),将此问题转化为固定费用运输问题(6xed charge transportation problem,简称FCTP)后,提出了具有集中邻域搜索机制和局部最优逃逸机制的遗传局部搜索算法(genetic local search algorithm,简称GLSA).GLSA算法用先根遍历边排列模式编码生成树解,具有高效的子树补充式单点交叉操作.将基于网络单纯型方法的邻域搜索作为变异算子,并提出了连续随机节点邻域搜索的集中邻域搜索策略以及随机旋转变异与全局邻域搜索相结合的局部最优逃逸策略,极大地强化了遗传局部搜索算法的全局寻优能力.实验表明:GLSA算法获得的解质量优于基于排列编码的遗传算法和基于矩阵编码的遗传算法,得到了所有Benchmark问题的最优解,且具有高鲁棒性.针对一定规模的FCTP问题,GLSA算法比Tabu启发式搜索算法具有更高的获得最优解几率.     

Two-Phase Genetic Local Search Algorithm for the Multimode Resource-Constrained Project Scheduling Problem

In this paper, the resource-constrained project scheduling problem with multiple execution modes for each activity is explored. This paper aims to find a schedule of activities such that the makespan of the schedule is minimized subject to the precedence and resource constraints. We present a two-phase genetic local search algorithm that combines the genetic algorithm and the local search method to solve this problem. The first phase aims to search globally for promising areas, and the second phase aims to search more thoroughly in these promising areas. A set of elite solutions is collected during the first phase, and this set, which acts as the indication of promising areas, is utilized to construct the initial population of the second phase. By suitable applications of the mutation with a large mutation rate, the restart of the genetic local search algorithm, and the collection of good solutions in the elite set, the strength of intensification and diversification can be properly adapted and the search ability retained in a long term. Computational experiments were conducted on the standard sets of project instances, and the experimental results revealed that the proposed algorithm was effective for both the short-term (with 5000 schedules being evaluated) and the long-term (with 50000 schedules being evaluated) search in solving this problem.      

改进的离散型萤火虫优化算法求解柔性作业车间调度问题

针对传统的群智能优化算法在求解柔性作业车间调度问题(FJSP)时,存在寻优能力不足且易陷入局部最优等缺点,本文以最小化最大完工时间为目标,将萤火虫算法(FA)用于求解柔性作业车间调度问题,提出一种改进的离散型萤火虫算法(DFA)。首先,通过两段式编码建立FA连续优化问题与FJSP离散优化问题之间的联系;其次,设计一种群初始化方法,以确保初始解的质量以及多样性;然后,提出改进离散型萤火虫优化算法并引入局部搜索算法,加强算法的全局搜索能力和局部搜索能力;最后,对标准算例进行仿真,验证DFA算法求解FJSP的有效性。通过与遗传算法和粒子群优化算法进行仿真对比,表明了DFA求解FJSP的优越性。     

模糊Job Shop调度中的混合搜索策略的研究

采用并行遗传算法作为全局搜索算法，提出一种混合搜索策略，用于求解模糊Job Shop调度问题．根据模糊Job Shop调度问题解的特征，提出基于关键工序的邻域选择方法，并将基于这种邻域选择方法的禁忌搜索算法作为局部搜索算法，加强了遗传算法局部搜索能力．针对13个困难benchmark问题的实验结果表明，在较短的时间内，混合搜索策略的算法得到的平均满意度比并行遗传算法提高4.67%，比TSAB算法提高5.76%．采用的禁忌搜索算法改善了遗传算法的局部搜索能力，说明提出的混合搜索策略是有效的．     

基于粒子群算法和序贯搜索的高光谱波段选择

波段选择是降低高光谱数据量,克服地物分类中Hughes现象的有效手段。子集生成方式和评价准则是选择算法的两要素。提出一种混合随机搜索与启发式搜索的子集生成方法。该方法在随机搜索中嵌入启发式搜索,对由离散粒子群优化算法每次迭代更新的种群利用序贯搜索进行局部微调,提高了随机搜索的精度。这种嵌入微调也保证了优化算法解的有效性。高光谱波段选择与分类实验比较了该方法与混合遗传算法、标准遗传算法和顺序前向浮动选择算法的性能,表明算法能选择出评价准则意义下更好的子集。     

数据仓库中用于视图选择的增强遗传算法

物化视图选择问题是数据仓库设计中最重要的问题之一,为了高效地解决这一问题.提出了一个如何选择物化视图集的增强遗传算法,以便在存储空间约束的条件下,取得较好的查询性能和较低的视图维护代价.这一算法的核心思想在于,首先,运用一个基于单位空间最大收益值的预处理算法来生成初始解,然后,该初始解经采用了多种优化策略的遗传算法进行提高,这些优化策略包括:基于改进的锦标赛和精英选择相结合的选择算子、基于半均匀交叉算子及自适应变异算子.并且,在进化过程中产生的无效解用损失函数加以修补.试验结果表明,该算法在寻优性能上优于启发式算法和经典遗传算法.