改进的自适应遗传算法

Srinvivas等提出一种自适应遗传算法,交叉概率与变异概率能够随着适应度大小而改变。但在这种算法中,群体中最大适应度值的个体的交叉率和变异率为零,这使得进化走向局部最优解的可能性增加。提出了一种改进的自适应遗传算法,使群体中最大适应度值的个体的交叉率和变异率不为零。实验结果表明该算法在抑制“早熟”现象,防止陷入局部最优,提高种群收敛速度方面都有明显的效果。     

求解矩形件优化排样的自适应模拟退火遗传算法

矩形件优化排样是一个NPC问题,在工业界有着广泛的应用.针对该问题,提出一种自适应模拟退火遗传算法.采用一种基于环形交叉算子和环形变异算子的自适应遗传算法来自动调整交叉和变异概率;同时引入模拟退火算法对个体适应度大于平均适应度的个体进行退火处理.自适应模拟退火遗传算法充分发挥了自适应遗传算法与模拟退火算法各自的全局搜索能力与局部搜索能力.对比实验表明,该算法结合改进的最左最下布局算法解决矩形件优化排样问题更加有效.     

高效的自适应小生境遗传-模拟退火混合算法

为克服遗传算法易陷入局部极值这一缺陷,提出一种融合小生境、自适应和模拟退火技术的混合算法。共享机制小生境技术与基于排序的适应度分配维持种群的多样性,使算法具有一定的鲁棒性;交叉、变异概率的自适应化保护优良个体,促使劣等个体加速进化,改进的交叉和变异策略可扩展算法搜索范围;嵌入式模拟退火模块能够有效利用记录的种群进化信息,锁定搜索范围,促进个体向高适应度方向发展,进一步摆脱早熟收敛。仿真结果表明,该算法具备良好的全局搜索能力和稳健性。     

基于可进化性的自适应遗传算法

针对传统遗传算法容易陷入局部最优解的问题,提出一个基于可进化性的自适应遗传算法。将个体可进化性作为适应度函数的参数加入到随进化代数动态调整的非线性适应度函数中,动态调整整个种群的交叉与变异概率以逸出局部最优。实验结果表明,该算法可改善适应度不高但具有较好进化能力个体的生存概率,且提高了种群多样性与搜索效率。     

基于群体适应度均值商的自适应遗传算法

在系统分析和研究自适应遗传算法特点的基础上,提出一种基于群体适应度均值商的自适应遗传算法.一方面,算法设计了群体早熟收敛的定量计算公式和引入了早熟收敛的判定阈值;另一方面,算法采用了改进的交叉和变异策略,即对陷入局部收敛的群体,依据平均适应度值将其一分为二:对性能优于平均适应度者实施先变异后交叉,而对性能劣于平均适应度者实施先交叉后变异.该算法应用在函数优化中,仿真结果表明其能有效提高全局寻优的性能,且鲁棒性好.     

一种新的改进遗传算法

该文提出了一种新的改进遗传算法,通过设计与进化代数相关的交叉概率及与个体适应度相关的自适应变异概率,并采取避免近亲繁殖的交叉手段等方法,来改善遗传算法的质量,提高其搜索能力和收敛速度。计算结果表明该算法达到了预期效果。     

一种多模态优化的小生境遗传算法

针对目前多模态优化存在无法找到全部局部极值解的问题,提出了一种改进的小生境遗传算法．该算法在基于淘汰相似机制的小生境遗传算法中引入了预选择机制,并对自适应交叉概率算子和变异概率算子进行了改进,根据群体适应度值的大小来动态调整个体的交叉概率和变异概率大小,并将该算法用于Shubert函数的求解,实验结果表明该方法较之前的小生境遗传算法能够有效的搜寻出全部局部极值,并具有较快的搜索速度．同时,该方法在其他的多峰函数求解上具有通用性．     

基于改进自适应遗传算法的物流配送路径优化研究

针对物流运输中带软时间窗车辆路径优化问题,提出一种改进的自适应遗传算法。为消除遗传算法初始种群随机性强,个体分散的缺陷,采用精英保留选择方法,加快算法的收敛速度,同时提出了交叉概率和变异概率自适应调整的交叉和变异方法,进化过程中交叉概率和变异概率根据适应度、进化代数和进化过程中个体未改变数目个数来自适应变化,提高算法的局部搜索能力,有效避免了算法出现未成熟收敛的情况。将新的自适应遗传算法(New Improved Adaptive Genetic Algorithm,简称NIAGA)应用于该路径优化问题的求解,实验结果表明改进后的自适应遗传算法在求解物流配送路径优化问题上有明显优势。     

一种用于BP网络优化的并行模拟退火遗传算法

针对模拟退火算法和遗传算法存在的不足，提出了并行模拟退火遗传算法，并用于3层BP神经网络优化。在适应度函数中引入模拟退火机制，采用排序、最优保存策略选择算子、启发式交叉和多点非均匀变异改进遗传算子，利用模拟退火算法产生新解增加搜索方向，并结合并行进化思想对经典遗传算法进行改进。通过对英文字母识别的仿真实验，表明该方法全局搜索能力、局部搜索能力和收敛速度都优于经典遗传算法。     

改进的自适应遗传算法在函数优化中的应用*

针对传统遗传算法在复杂函数优化的寻优搜索中容易陷入局部极值,搜索效率低,不稳定等特点,提出一种改进的自适应遗传算法,该算法的思想是根据进化中种群适应度的集中分散的程度非线性地自适应调节遗传进化的运算流程和交叉概率Pc、变异概率Pm的值,从而能更好地产生新的个体摆脱局部极值搜索到全局最优解,并采取最优保存策略来保证改进的自适应遗传算法的收敛性。仿真实验结果表明,与现存其他算法相比,改进的自适应遗传算法在全局寻优的收敛速度、最优解、求解精度、和稳定性等方面都有了较大的改进和提高。     

求解动态需求车辆调度问题的自适应量子遗传算法

针对物流配送过程中存在的动态车辆调度问题,即带载车量约束的实时优化车辆路径问题,提出一种自适应量子遗传算法,用于最小化配送成本.根据搜索点目标函数的变化率,提出一种自适应量子旋转门更新方式,并通过子种群适应度值的变化确定量子旋转角的方向和大小,进而引导种群进化方向,提高算法的全局搜索广泛性;设计了一种变异操作,用于保持自适应量子遗传算法的种群多样性,进而提高算法全局搜索的宽泛性;引入基于两元素搜索原则的局部搜索方法来增强算法的局部优化能力.仿真实验和算法比较验证了所提算法的有效性和优越性.     

精英化岛屿种群引导的差分进化算法

针对差分进化算法常见的早熟收敛、搜索停滞和求解精度低的问题,研究一种精英化岛屿种群的差分进化算法（EIDE）。为了实现全局搜索与局部搜索能力并重,EIDE划分多个岛屿种群,根据迭代时的适应度情况,动态地将岛屿种群分类为精英岛屿和普通岛屿;针对精英岛屿,提出一种控制参数自适应方法,依据岛屿适应度情况,自适应地调整变异概率与交叉概率,同时算法利用增强局部搜索的变异策略,提高收敛速度与精度;针对普通岛屿,使用适合全局搜索的变异与交叉概率及变异策略,维护种群多样性。EIDE提出了一种可控的“移民”与“个体迁移”策略,控制优质基因流动,有效避免早熟收敛与搜索停滞问题。在9个benchmark函数上的测试结果表明,新算法具有较强的全局寻优能力与稳定性,且收敛速度较快。     

不确定区域下基于自适应并行遗传的最优鲁棒控制器

目前使用遗传算法设计鲁棒控制器时, 都要人为地给定变量搜索空间. 当变量区域不确定时, 采用自适应并行遗传算法设计出最优鲁棒控制器, 该方法根据当前搜索到的各种群最优个体的分布情况, 运用概率统计理论求出变量区域的最小方差无偏估计, 不断缩小不确定的变量搜索区域, 从而逐步达到最优, 并且考虑了种群个体适应度对算法中交叉概率和变异概率的影响. 该方法能设计出简单正则、阶数低的最优鲁棒控制器, 而且仿真结果表明, 这些控制器有效地避免了局部最优, 提高了算法的寻优精度和收敛速度.     

基于排序的改进自适应遗传算法

本文提出了一种改进的自适应遗传算法,其遗传算子由个体在种群中的排序位置自适应地决定,其中选择算子还引入了disruptive selection的思想.该算法能避免群体中超级个体的出现,维持了种群的多样性,加快了种群的收敛速度,克服了遗传算法早熟的现象.函数优化的结果验证了该算法的有效性.     

一种基于距离测度的自适应遗传算法

为了提高基于距离测度的自适应遗传退火算法的收敛概率和收敛速度，提出了一种改进的算法，定义基于距离密集度和适应度的自适应变异概率，采用改进的算术交叉操作和模拟退火操作，并在群体趋于一致时保留最优个体，重新产生其他新个体。利用改进的距离测度实数编码遗传算法对带边界约束函数优化问题进行了仿真计算，结果表明该算法收敛概率较高，收敛速度快，是一种有效的算法。     

融合混沌对立和分组学习的海洋捕食者算法

针对海洋捕食者算法存在收敛速度慢、不易逃出局部最优的缺点,提出了一种改进海洋捕食者算法。将混沌映射与对立学习策略相结合,在保证遍历性和随机性的同时,生成高质量的初始猎物种群。引入自适应t分布变异算子更新种群,增加种群多样性,避免陷入局部最优。对更新后的种群,按照适应度分为精英组和学习组,学习组向精英组猎物的平均维度进行学习,精英组内的猎物相互维度学习,进一步提高种群质量和搜索精度。选取15个测试函数,通过对比测试,验证了改进后的算法可以有效提高原算法的收敛速度和寻优精度。将改进后的算法应用于无线传感器网络覆盖优化,实验结果显示,改进后的算法提高了网络覆盖率,优化后的节点分布更加均匀。     

基于搜索空间划分与Canopy K-means聚类的种群初始化方法

为了提高差分进化算法对搜索空间的探索与开发能力,提高差分进化算法的收敛性与算法的进化效率,提出一种基于搜索空间均匀划分与局部搜索和聚类相结合的种群初始化方法.该方法首先对决策变量空间进行均匀划分,并从各个子空间中随机选择一个个体,得到的个体能够覆盖整个搜索空间;然后,利用Hooke-Jeeves算法对各子空间进行局部搜索得到局部最优的个体,并结合改进的Canopy算法与K-means聚类算法,辨识搜索空间中的前景区域,以此为基础对局部搜索产生的局部最优个体进行筛选,最终生成初始种群中的个体.通过与其他种群初始化方法对CEC2017中5个测试函数进行实验对比,所提出的方法的运行时间可缩减为已有方法的0.75倍,适应度函数可减少为已有方法的0.03倍,且具有最小的标准差以及最优的收敛特性.     

直觉模糊小生境的自适应遗传算法求解旅行商问题

提出一种基于直觉模糊距离测度的小生境技术,结合模糊控制的自适应遗传算法求解旅行商问题。运用个体在遗传算法迭代寻优中的适应度值,通过直觉模糊集的距离测度确定个体之间的相似性,使用共享函数和惩罚函数对适应度低的个体进行惩罚和淘汰,维护了种群个体的多样性;建立模糊推理系统,以自适应调节遗传算法迭代中的交叉率和变异率,使遗传算法能在局部寻优和全局寻优之间达到平衡,弥补遗传算法易早熟收敛和后期寻优能力差的缺陷;通过求解TSPLIB中的多组实例并进行对比,结果表明所提算法的收敛速度、优化精度、效率均具有明显优势。     

随机扰动不同种群变异策略的多目标进化算法

为了提高多目标优化问题非支配解集的收敛性和多样性,解决算法后期易陷入局部最优的问题,根据不同差分进化策略特点,添加随机扰动,基于改进切比雪夫机制提出了一种自适应差分进化策略的分解多目标进化算法（MOEA/D-ADE-levy）。首先使用混合水平正交实验产生均匀权重向量并应用于改进切比雪夫机制分解子问题得到均匀分布的初始种群;其次将种群分为优秀个体、中间个体和较差个体,对不同个体采用不同的变异策略,对变异因子F和交叉概率CR采用自适应机制,提高非支配解集的收敛性和多样性;最后对陷入局部最优的解集增加levy随机扰动,增大其全局搜索的能力,跳出局部最优。采用DTLZ测试函数验证算法有效性,将所提算法与NSGA2、NSGA3、MOEA\D、MOEA\D-DE等常用算法进行比较,使用GD和IGD评价指标对算法进行多样性和收敛性分析,实验结果表明,该算法在收敛性和多样性方面得到了改进与提高,能得到更优的Pareto解集。     

舰船补给物料搬运顺序优化问题的改进遗传算法

现有的多搬运工具可并行条件下的物料搬运顺序优化模型, 其采用的标准遗传算法收敛速度慢且易陷入局部最优. 提出了该模型的改进遗传算法, 采用精英保留策略代替传统的轮盘选择方法, 使用自适应策略设计交叉算子和变异算子. 以某一具体的舰船补给物料搬运顺序优化问题为背景, 通过实例进行了计算. 结果表明, 改进遗传算法收敛速度大大提高, 具有较高的求解质量和效率.