改进量子遗传算法及其应用

针对量子遗传算法在多维复杂函数优化中迭代次数多、易陷入局部极值等缺点,提出新的量子遗传算法。通过搜索各种群中各染色体的最优个体,组成一个新的种群,并以此种群作为当前最优种群来确定量子门的全局最优搜索方向。引入小生境协同进化策略初始化量子种群,使量子染色体均匀分布于初值空间。以非线性连续优化问题为例所进行的仿真结果表明,该方法具有收敛速度快、寻优能力强等优点。最后,将该算法应用于化工过程的优化,取得良好的效果。     

一种变步长双链量子遗传算法

为了克服基于实数编码和目标函数梯度信息的双链量子遗传算法存在收敛速度慢和鲁棒性较差的缺点,提出了一种自适应变步长双链量子遗传算法。建立了反映目标适应度函数变化率的数学模型;构造了反映当前搜索点处适应度相对变化率的变步长系数k,通过调整k以改善适应度函数相对变化率从而优化解的搜索过程;提出了在迭代过程中的量子旋转门转角[Δθ]更新策略。针对复杂连续函数的优化问题,设计了算法的具体实施步骤,并对典型复杂函数进行了仿真。结果表明,该算法有效地改善了双链量子遗传算法的鲁棒性,加快了算法收敛速度。     

量子遗传算法的变尺度混沌优化策略研究*

针对量子遗传算法（QGA）易陷入局部极值、具有早熟收敛等问题,分析了QGA的流程,从全局搜索和局部搜索两个层面探讨了QGA的改进策略,提出了一种新的算法。该算法利用混沌运动的遍历性和随机性进行全局搜索,同时利用梯度信息对QGA的量子更新过程环节进行优化。典型函数测试分析表明,该方法的综合性能明显优于量子遗传算法及遗传算法。     

基于免疫量子遗传算法的多峰函数寻优

针对多峰函数优化中的全局及局部寻优问题,提出了一种结合免疫克隆算子的量子遗传算法,给出了实现流程。该算法集量子遗传算法的快速性和免疫克隆算法全局搜索性于一身。它不仅有效克服了量子遗传算法容易陷于局部最优的缺点,也避免了普通免疫克隆算法计算缓慢的缺点。用多峰值函数进行了全局寻优的仿真实验,并与基本遗传算法,量子遗传算法的计算结果进行了比较,结果表明所提算法能以较快的速度搜索到全局最优解,并且其鲁棒性远高于普通量子遗传算法和遗传算法。     

求解函数优化问题的遗传算法

从遗传算法的编码、遗传算子等方面剖析了遗传算法求解无约束函数优化问题的一般步骤,并以一个实例说明遗传算法能有效地解决函数优化问题。     

一种基于相位编码的量子遗传算法

基于量子位测量的二进制量子遗传算法在用于连续问题优化时,由于频繁的解码运算,严重降低了优化效率.针对这一问题,本文提出了一种基于量子位相位编码的量子遗传算法.该方法直接采用量子位的相位对染色体进行编码,采用量子旋转门实现染色体上相位的更新,采用Pauli-Z门实现染色体的变异.在该方法中,由于优化过程统一在空间[0,2π]<'n>进行,而与具体问题无关,因此,对不同尺度空间的优化问题具有良好的适应性.以函数极值优化为例,仿真结果表明该方法的搜索能力和优化效率明显优于普通量子遗传算法和标准遗传算法.     

遗传算法在智能排课中的应用研究

随着高校招生人数的增加,各高校都面临着教室资源不足的问题,一份安排合理的课程表显得尤为重要。利用运算速度快、处理能力强的计算机进行智能排课势在必行。课表的确定是一个有约束的、非线性的、多目标组合优化问题。基于种群搜索的遗传算法,对于处理传统搜索方法难以解决的复杂和非线性优化、有约束的优化问题,具有很好的效果。研究的是利用遗传算法解决复杂的智能排课问题。     

基于斐波纳契数列的自适应DCQGA

针对现有双链量子遗传算法的收敛速度慢、稳定鲁棒性差和时间复杂的特点,提出采用斐波纳契数列的自适应双链量子遗传算法.首先,研究了斐波那契数列的特性,建立了斐波那契数列的量子旋转门转角的调整策略;其次,在最优解的搜索过程中,考虑目标函数在搜索点的变化率,建立了随相邻两代的目标函数适应度值变化大小自适应地调节转角步长的方法;应用新算法求解复杂函数的极值优化问题.仿真结果表明,改进算法不仅提高了算法的收敛速度和稳定鲁棒性,而且明显的改善在算法的效率和降低算法的时间复杂度.     

一种改进的混合量子遗传算法

提出了一种改进的混合量子遗传算法(IHQGA),该算法首先在量子个体上实施量子交叉,这一操作有利于保留相对较好的基因段;其次,采用量子比特相位法更新量子门和自适应调整搜索网格的策略;最后,引入拟Newton算法进行局部搜索操作,使得种群的多样性强,解得的收敛精度高,收敛速度快;通过复杂函数测试标明此算法的优化质量和效率都强于传统遗传算法和量子遗传算法;另外,从理论上也证明了该算法以概率l收敛于全局最优解.     

实数编码混沌量子遗传算法

基于量子位的混沌特性和相干特性,提出一种实数编码混沌量子遗传算法（RCQGA）．该算法在解空间内将实数染色体通过反向变换映射到量子位,采用量子位概率指导的实数交叉与混沌变异相结合的方法对实数染色体进行演化搜索．实验结果表明,RCQGA不仅可以有效避免二进制编码QGA早熟收敛的缺点,而且可以减少寻优的计算复杂度,具有收敛速度快、稳定性好、寻优能力强、精度提高容易等优点,适用于工程应用中的复杂函数优化问题．     

改进量子遗传算法用于多峰值函数优化

传统遗传算法（SGA）在处理多峰值函数优化问题中存在局部收敛性的问题,最初的量子遗传算法（QGA）也存在这一问题。运用一种改进量子遗传算法（MQGA）,有效地解决了一些多峰值函数的优化问题。根据几个重要的测试函数进行仿真实验结果证明,与SGA和QGA相比,改进的量子遗传算法（MQGA）在一些多峰值优化问题中更具有效性和可行性。     

一种改进型量子遗传算法

针对量子遗传算法在复杂连续函数优化中存在的收敛速度慢、易陷入局部极值等缺点,提出一种改进型量子遗传算法。采用动态策略调整量子门旋转角,以加快收敛速度,采用优体交叉策略实施交叉操作,以增强局部搜索能力。通过典型复杂连续函数的测试验证该算法的可行性和有效性。     

基于k均值和量子遗传算法的RBF网络优化

针对遗传算法容易出现早熟的问题,提出一种基于k均值和量子遗传算法的径向基函数(RBF)神经网络组合优化方法.通过k均值聚类求取网络的中心,用量子遗传算法训练网络的权值,利用量子染色体的表示方式以及量子染色体的更新提高算法的并行性,从而解决遗传算法早熟的问题,提高网络的适应度.相对于PSO-RBF和ACO-RBF,该方法...     

量子遗传算法及其在多用户检测中的应用

量子计算与遗传算法相结合的量子遗传算法是当今计算智能领域的一个前沿课题。文章从研究遗传算法在并行实现上的困难和改进方法出发,探讨了量子计算与遗传算法结合的理论基础,分析了量子遗传算法的理论和结构,最后提出了一种基于量子遗传算法的多用户检测方法。仿真结果表明,基于量子遗传算法的多用户检测器抗多址干扰的能力明显优于经典遗传算法多用户检测器。     

基于量子遗传算法的支持向量机人脸识别技术

首先应用K-L变换对人脸图像进行特征提取,然后利用支持向量机对其进行识别。由于支持向量机的参数对识别性能有较大影响,因此这篇文章文采用量子遗传算法对支持向量机参数进行选取。算法解决了支持向量机参数选取的难题。利用ORL人脸库进行仿真实验,得到了较好的识别效率。     

一种改进变尺度混沌优化的模糊量子遗传算法

针对量子遗传算法存在的易陷入局部极小等问题,提出一种模糊量子遗传算法。该算法采用一种变尺度混沌优化方法,只需设 2个循环,内循环进行混沌搜索,外循环负责缩小区间,通过改进它的收敛策略,可以避免混沌优化在区间内的盲目重复搜索。利用改进的变尺度混沌优化方法,对量子遗传操作产生的种群进行混沌搜索寻优,同时模糊控制更新,加快种群的进化。仿真结果表明,该方法的寻优效果优于量子遗传算法及遗传算法。     

基于改进QGA的T-S模糊控制器设计

利用基于量子位测量的二进制量子遗传算法(QGA)对连续问题进行优化时,频繁的解码运算严重降低了优化效率。针对该问题,提出一种基于量子位相位编码的QGA。该算法直接采用量子位的相位对染色体进行编码,利用量子旋转门实现染色体上相位的更新,通过Pauli-Z门实现染色体的变异,由于优化过程统一在 空间进行,因此对不同尺度空间的优化问题具有良好的适应性。以单级倒立摆T-S模糊控制器参数的优化设计为例进行仿真,证明该算法在搜索能力和优化效率方面的优势。     

量子遗传算法在口腔种植定位中的研究与应用

口腔种植体设计方案的制定时间较长、智能程度不高,口腔医学数据信息量较大。为此,对种植体模型进行研究,提出一种改进的量子遗传算法。把种群细分为不同的特征群体,各特征群体实施自适应调整进化步长的量子旋转门操作,以及个体间信息交流的交叉操作。实验结果表明,与经典的遗传算法以及Bloch量子遗传算法相比,该算法能有效地优化种植体定位参数,搜索能力和收敛性能较好。     

基于量子遗传算法的校园网格作业调度

互联网的异构性导致了网络资源不能充分共享,传统的校园网结构使得教育资源难以大范围共享,网格技术能较好地解决这些问题。通过对校园网现状和网格技术的分析,该文提出校园网格作业调度模型,设计并实现了基于量子遗传算法的作业调度方法。算法借鉴量子比特的叠加性,采用量子编码来表征染色体,能够表示许多可能的线性叠加状态,其整体性能优于普通遗传算法。     

基于量子遗传算法的物流管理信息系统

研究了量子遗传算法(QGA)的发展现状,运用量子遗传算法来解决物流管理系统中的成本问题,在应用程序中进行资源控制,设计了安全认证模式,并以每个人的身份进行系统权限的分配,进行了与企业运营成本有关的优化,包括装配车优化等.对开发的应用系统进行了具体的性能和实现技术方面的分析.该系统已在某物流公司应用至今,取得了较好效果.