一种基于混合遗传的贝叶斯网络分解算法

针对最优贝叶斯网络分解是一个NP-完全问题,提出了一种基于混合遗传贝叶斯网络分解算法PHGA.PHGA算法将进化过程划分为三个不同的阶段,在前期和中期阶段采用较大的种群规模和交叉率,以及较小的群体选择压力,来增强PHGA算法的全局探索能力,避免早熟现象;在后期采用较小的种群规模和交叉率,以及较大的群体选择压力,并引入爬山局部优化算子,以增强群体在进化后期中的局部寻优能力,提高算法的收敛速度.三个标准的贝叶斯网络上的实验表明该算法在最优解方面要优于遗传算法和模拟退火算法.     

具有年龄结构的遗传算法

该文提出了一种基于年龄结构的遗传算法。标准遗传算法(SGA)已经被成功地应用到很多进化优化问题上，但是对于复杂的多模态函数寻优时，会出现早熟收敛现象。为了解决这个问题，该文结合自然规律和遗传算法的特点，提出了具有年龄结构的遗传算法的框架以及实现。通过对不同年龄个体的不同操作，克服了早熟收敛问题且保持了群体的多样性，使算法能顺利地收敛到全局最优值。     

一种基于混沌变异的双群进化规划算法

易早熟收敛是传统进化规划算法的致命缺点。该文在分析了导致进化规划算法早熟原因的基础上,提出了一种基于混沌变异的多群进化规划算法。在该算法中,进化在两个并行的子群间同时进行,一个种群使用混沌变异算子对解空间进行充分的探索,另一个种群使用指数衰减的高斯变异算子对局部进行详尽搜索,种群问的信息交换通过种群的个体交流实现。对典型算例的数值仿真表明,该算法能够改善传统的进化规划算法易早熟收敛的弱点,同时具有良好的快速收敛性和参数鲁棒性。     

并行混合免疫遗传算法及其应用

以并行遗传算法(PGA)为基础,对其早熟、收敛慢等缺陷加以改进,提出一种并行混合免疫遗传算法(PHIGA)。该算法将免疫原理引入到遗传算法中,提高了算法的整体性能。这主要表现在一方面免疫选择可有效地防止早熟,另一方面基于免疫记忆的子群体信息交换策略可加速收敛。算法采用混沌初始化和基于自适应交叉、变异的多种群搜索,与单纯形法的混合可更好地改善其局部搜索性能。文中布局问题的算例验证了该算法的可行性和有效性。     

并行启发式进化遗传算法

本文通过对遗传算法 (GA)的过早收敛问题及其解决方法的探讨 ,结合种群分布、多种群进化、迁徙及并行启发式结构等思想 ,提出一种求解全局最优解的并行启发式进化遗传算法 (PHGA) ,仿真结果验证了这种新算法良好的全局收敛性性能     

基于有性繁殖的遗传算法及其应用

该文提出了一种基于有性繁殖的遗传算法。标准遗传算法（SGA）已经被成功地应用到很多进化优化问题上，但是对于复杂的多模态函数寻优时，会出现早熟收敛现象。为了解决这个问题，该文结合自然界最常见的有性繁殖现象，赋予了遗传个体年龄和性别特征，提出了基于有性繁殖的遗传算法的框架以及实现。通过建立年龄和有性遗传进化算子，对不同年龄和不同性别的个体赋予不同的进化控制参数，克服了早熟收敛问题且保持了群体的多样性。对运动模糊图像复原的测试，也证明了该方法的有效性。     

双层多种群PSO在水库群供水优化调度中应用

针对水库群供水优化调度问题,提出了一种带差分进化的双层多种群粒子群算法(DE-TMPSO)。该算法实现粒子群优化算法的群体拓展和双并行运行机制,针对性地提高粒子群算法的全局搜索能力,同时采用不同粒度的多子群并行机制、种群间的双向最优信息流动以及引入差分进化策略也提高了该算法的局部搜索能力,在一定程度上避免了"早熟"现象的发生,具有较好的稳定性,收敛速度也得到了提高。该算法应用于我国南方某流域的水库群供水优化调度问题中,调度结果合理,为求解高维、复杂的水库群供水优化调度提供了新的思路和方法。     

并行量子进化算法的研究与实现

分析讨论并行进化模型理论及性能,提出了基于学习的多宇宙并行免疫量子进化算法,算法中将种群分成若干个独立的子群体,称为宇宙.并给出了多宇宙的并行拓扑结构,提出了宇宙内采用免疫量子进化算法,宇宙之间采用基于学习的移民和模拟量子纠缠的交互策略进行信息交换.这样能提高种群多样性,有效克服早熟收敛现象.算法综合了量子计算的天然并行性和免疫算法的充分自适应性,它比传统的进化算法具有更好的种群多样性,更快的收敛速度.通过并行实验验证了该算法的优越性.     

一种改进的抑制早熟收敛的模糊遗传算法

针对遗传算法中的早熟收敛现象，提出一种改进的模糊遗传算法。该算法将群体适应度均方差和种群的进化代数作为模糊逻辑控制器判断早熟收敛的标准，并根据判断结果对优劣不等的个体采取相应的进化方法，即当种群正常进化时对个体执行“惩强扶弱”的措施以保持种群多样性，一旦发生早熟收敛或有早熟收敛的趋势则对劣质个体进行局部灾变，以恢复种群的进化能力。实验结果表明，与标准遗传算法、自适应遗传算法和模糊遗传算法相比，改进的模糊遗传算法能够更好地维持种群多样性，抑制早熟收敛。     

一种基于混沌迁移的伪并行遗传算法及其应用

为了解决遗传算法寻优过程中的早熟收敛问题 ,本文提出了一种基于混沌迁移策略的伪并行遗传算法 ,该算法针对实时性要求不高的优化问题采用串行的算法结构实现分解型并行遗传算法的“独立进化、信息交换”思想 .在并行进化的个体异步迁移过程中 ,引入了混沌迁移序列引导个体迁移过程 ,利用其遍历性和随机性 ,保证了子种群之间能够进行充分高效的信息交换 .仿真研究和在库存优化方面的应用研究表明 ,这种算法具有很强的全局搜索能力 ,寻优效率高 ,有效克服了标准遗传算法的早熟收敛问题 .     

改进遗传算法在地层对比中的应用

针对简单遗传算法存在早收敛和在进化后期搜索效率较低的缺点,提出了一种变参数的遗传算法。该算法对种群的个体赋予寿命,并根据寿命对遗传算法的选择、交叉和变异算子以及种群规模自动调整,能够有效防止早收敛并改善遗传算法收敛性能。并用改进的遗传算法解决基于测井曲线的地层对比的问题,取得了较好效果,验证了算法可用性和高效性。     

Swarm-based intelligent optimization approach for layout problem

Layout problem is a kind of NP-Complete problem. It is concerned more and more in recent years and arises in a variety of application fields such as the layout design of spacecraft modules, plant equipment, platforms of marine drilling well, shipping, vehicle and robots. The algorithms based on swarm intelligence are considered powerful tools for solving this kind of problems. While usually swarm intelligence algorithms also have several disadvantages, including premature and slow convergence. Aiming at solving engineering complex layout problems satisfactorily, a new improved swarm-based intelligent optimization algorithm is presented on the basis of parallel genetic algorithms. In proposed approach, chaos initialization and multi-subpopulation evolution strategy based on improved adaptive crossover and mutation are adopted. The proposed interpolating rank-based selection with pressure is adaptive with evolution process. That is to say, it can avoid early premature as well as benefit speeding up convergence of later period effectively. And more importantly, proposed PSO update operators based on different versions PSO are introduced into presented algorithm. It can take full advantage of the outstanding convergence characteristic of particle swarm optimization (PSO) and improve the global performance of the proposed algorithm. An example originated from layout of printed circuit boards (PCB) and plant equipment shows the feasibility and effectiveness of presented algorithm.     

基于改进的遗传算法的图像恢复

在对图像退化模型和图像恢复的可能性进行分析的基础上,重点介绍采用遗传算法进行图像恢复的原理。针对标准遗传算法进行图像恢复时,存在过早收敛现象,及计算量过大的问题,从整体入手,对遗传算法的编码方式、选择算子、交叉算子、变异算子进行了改进,并采用VC++6.0编程软件进行实验。实验结果表明,改进后的遗传算法用于图像恢复,不但可以较好地克服过早收敛现象,提高了计算速度,而且恢复出的图像具有良好的效果。     

基于自适应遗传算法的软件测试用例自动生成

在软件测试中,测试成功的关键是快速、高效的生成测试用例.遗传算法是一种通过模拟自然界生物进化过程搜寻最优解的一种算法,算法通过选择、交叉和变异操作引导算法搜索方向,逐步接近全局最优解.传统遗传算法由于具有较好的全局搜索能力,因此被很多科研人员应用于测试用例生成.但遗传算法的固有缺陷"早熟收敛",容易导致算法收敛于局部最优.针对这种情况,提出一种自适应遗传算法,该算法交叉算子和变异算子可根据程序变化自动调整,随后,将改进后的算法应用于一程序的测试用例生成中.测试结果表明该算法在测试用例生成的效率和效果方面优于传统搜索算法和普通改进算法.     

自适应伪并行退火遗传算法解决最小权剖分问题

通过分析原有遗传算法解决剖分问题时,存在早熟现象的本质原因,对选择算子、交叉算子、变异算子提出了新的实现方法.为进一步提高算法的性能,将退火算法有机融合到遗传算法中,并采用多种群不同策略协同搜索机制,有效地避免过早收敛,对于参数采用构造模糊控制器自适应控制,加快了搜索速度、提高了搜索能力.仿真试验结果表明,该算法能够精确收敛到最优解或次优解.     

基于人类繁殖现象的遗传算法研究

标准遗传算法（SGA）只是对自然界遗传进化过程的比较简单的模拟,较少考虑人类特有的繁殖方式。提出一种基于人类繁殖现象的遗传算法（HRGA）,该算法的遗传算子包括选择算子、助长算子、交叉算子和变异算子,遗传个体具有雄性和雌性两种不同的性别,融合了个体的年龄和个体间的亲缘关系两种特征,在允许的年龄范围内,异性个体进行严格的远缘繁殖,从而克服了标准遗传算法容易出现的早熟收敛现象,提高了算法的收敛速度。通过对函数最优化问题的求解试验,证明了该算法具有很强的跳出局部收敛的能力,其全局收敛速度和最优解的质量明显高于标准遗传算法,同时也证明了该算法的有效性。     

改进遗传算法在自动组卷中的应用研究

为了避免遗传算法在自动组卷中存在的未成熟收敛和收敛速度慢等弱点,根据群体适应值的分布特点,采用了基于小生境的改进自适应遗传算法。该算法采用模拟小生境法选择算子进行种群选取,并对交叉算子和变异算子进行了优化,实现了交叉和变异概率的非线性自适应调整。改进后的算法明显提高了组卷的成功率和收敛速度,取得了满意的组卷效果。     

改进算子的遗传算法在QoS多播路由优化上的应用

针对QoS多播路由问题提出了一种改进遗传算子的遗传算法,通过设计多样性维持机制的选择算子、与代数相关的交叉算子和与个体适应度相关的变异算子,有效地解决了传统遗传算法应用于多播路由优化时的早熟收敛问题。实验结果显示,在随机网络中,该算法所获得的解与最优解的相对误差不超过1．0％,算法的收敛速度和寻优能力明显优于传统遗传算法。     

基于标准差的自适应激素调节遗传算法

基于生物内分泌系统的激素调节原理,提出了一种新的自适应遗传算法。该算法以内分泌激素调节的H ill函数下降形式为基础,设计了自适应交叉算子和自适应变异算子,使交叉率和变异率在遗传算法迭代过程中,能够根据函数适应度值的标准差进行自适应调节,使得整个进化过程中将种群多样性维持在合理水平,从而保证算法的正常进化。4种测试函数及三维人脑图像分割的实验结果显示,提出的自适应遗传算法可较好地保持种群多样性并克服早熟现象,性能优于其他3种自适应遗传算法及传统遗传算法。