基于二重结构编码遗传算法求解背包问题的研究

针对背包问题传统的解决方法有动态规划法、分支界限法、回溯法。传统的方法不能有效地解决背包问题。文中提出二重结构编码的遗传算法解决背包问题,是一种适合于在大量的可行解中搜索最优解的有效算法,在约束条件的处理上结合贪婪算法,既加快了算法的收敛速度,又克服了传统方法容易陷入局部最优的特点,提高了搜索效率。通过计算机仿真试验结果表明,二重结构编码的遗传算法比基本遗传编码有更好的近似解,充分证明了使用二重结构编码的混合遗传算法来求解背包问题的有效性和实用性。     

基于二重结构编码遗传算法求解背包问题的研究

针对背包问题传统的解决方法有动态规划法、分支界限法、回溯法.传统的方法不能有效地解决背包问题.文中提出二重结构编码的遗传算法解决背包问题,是一种适合于在大量的可行解中搜索最优解的有效算法,在约束条件的处理上结合贪婪算法,既加快了算法的收敛速度,又克服了传统方法容易陷入局部最优的特点,提高了搜索效率.通过计算机仿真试验结果表明,二重结构编码的遗传算法比基本遗传编码有更好的近似解,充分证明了使用二重结构编码的混合遗传算法来求解背包问题的有效性和实用性.     

基于二维可变邻域编码方式的混合遗传算法

针对现有混合遗传算法无法兼顾有效性及高效性的问题,提出一种基于二维可变邻域编码方式的新型混合遗传算法(VNHGA)。首先提出了一种将个体“基因型”与“邻域型”分开编码、同步遗传的新型编码方式,以替换传统二进制编码方式;然后设计了一种稳定变异算子,以替换传统变异算子来提高效率。通过多维函数最小值问题对VNHGA进行测试:首先验证采用所提二维可变邻域编码方式后,使用“鲍德温(Baldwin)效应”作为将局部搜索嵌入传统遗传算法策略时,相对于基于“拉马克(Lamarckian)进化”的嵌入策略,仍然具有采用传统二进制编码方式时的特性,即具有良好有效性但高效性不足;其次验证引入稳定变异算子后,算法在保持其有效性的同时提升了效率,运行时间缩短到之前的50%左右;最后,与两种改进混合遗传算法进行比较,验证所提算法优势。结果表明VNHGA兼具有效性与高效性特点,可用于解决最优化问题。     

一种带修复函数的QGA及其在背包问题中的应用

提出了一种带修复函数的量子遗传算法来求解背包问题。该算法采用量子比特概率编码方式构造染色体，由量子旋转门操作实现种群进化。在求解背包问题时，采用修复函数来修正不可行编码。文中给出了该算法的具体实现方法和流程，并用几个典型背包问题实例对其进行测试，结果表明带修复函数的量子遗传算法在求解背包问题时，综合性能优于传统遗传算法。     

求解多背包问题的混合遗传算法

针对多背包问题最优解的求解,设计了一种新的价值密度;在此基础上结合传统的贪心算法,提出了一种求解多背包问题的混合遗传算法。该算法采用整数编码,并采用轮盘赌选择方法,对背包资源利用不足的可行解进行修正处理,对不可行解进行修复处理。并在大量的数值实验的基础上,将该方法与传统方法及简单遗传算法进行比较,实验结果表明,该混合遗传算法提高了问题求解的速度和精度,有一定的优越性。     

一种求解背包问题的混合遗传微粒群算法

背包问题是计算科学理论中一个著名的NP-hard问题,也是典型的组合优化问题,在物流系统的库存分配和货物装载等方面都有非常重要的应用.采用借鉴遗传算法的编码、交叉和变异的遗传微粒群算法对背包问题进行求解.为了增强遗传微粒群算法的搜索性能,将基于自学习规则的启发式算法与遗传微粒群算法相结合得到混合遗传算法用于求解背包问题.对多个标准测试实例的仿真计算表明,该算法能有效求解KP问题.     

格雷码混合遗传算法求解0-1背包问题

给出0-1背包问题的数学模型,修改传统二进制编码为格雷码混合遗传算法,使用贪心算法来解决约束问题,对每个个体使用价值密度来衡量,提高了算法搜索效率,同时使用精英保留机制来加速算法收敛的速度。最后通过数值实验证明了算法的有效性。     

基于群体编码方式的遗传算法求解装箱问题

就传统装箱问题提出了一种改进的混合遗传算法.该改进的遗传算法主要通过基于群体的编码方法,将每一个箱子视为一个群体,使得在进化过程中,只对群体部分进行操作,从而大大减少了冗余,克服了传统的基于物品编码或基于箱子编码的遗传算法的不足.仿真实验结果表明,该编码方式的遗传算法比基于物品编码的遗传算法显著提高了优化效果.     

开放式车辆路线问题的改进混合遗传算法

针对传统的遗传算法存在收敛速度慢,局部搜索能力差,易早熟的缺点,采用混合遗传算法进行优化求解开放式车辆路线问题.即采用二重结构编码,可以使问题变得更简洁,提高遗传法的搜索效率.用个体数量控制选择策略,以保证群体的多样性,用改进的顺序交叉算子避免优良基因片断在顺序交叉时被破坏,保证算法能够收敛到全局最优.最后,结合具体实例,通过实验计算证明了该改进算法的良好性能.     

面向柔性工艺的作业车间调度问题混合遗传算法

针对离散制造业的许多产品采用柔性工艺设计增加作业计划调度的复杂性这一问题,对传统的FJSP进行了工序顺序柔性的扩展,将问题抽象为柔性工艺的作业车间调度问题（flexible process Job-Shop scheduling problem,FPJSP）。以缩短生产周期为目标,建立了该问题的整数规划模型,并设计了混合遗传算法。该算法针对FPJSP的特点设计了改进的遗传算法染色体编码方式和遗传算子,并结合变邻域搜索算法,设计了适合求解该问题的四种不同的邻域结构进行动态邻域搜索,以提高遗传算法的邻域搜索性能。通过应用实例验证了所提出的混合遗传算法在求解FPJSP的求解效率和优化性能方面的有效性。     

一种求解0-1背包问题的改进遗传算法

针对传统遗传算法（SGA）容易“早熟”的不足,提出一种求解0-1背包问题（KP）的改进遗传算法。借鉴二重结构编码的解码处理方法设计了一种新解码方法,在保证解可行性的同时修正种群中无对应可行解的个体;采用模拟退火算法和改进的精英选择算子改进SGA。实例仿真结果验证了改进遗传算法在进化效率和最优解搜索能力上的优越性。     

蚁群算法求解多维0／1背包问题

0／1背包问题是一类典型的组合优化问题，并且是NP-完全的问题，研究它具有很重要的意义。本文针对多维0／1背包问题的特点，设计了二进制编码的有向图，使得蚁群算法可以应用到背包问题上。仿真结果表明，该蚁群算法在求解多维0／1背包问题上的是相当出色的。     

一种基于模式替代的遗传算法解0/1背包问题*

背包问题是一个典型的 NP完全问题。提出一种基于模式替代的遗传算法解0/1背包问题思想,通过收集每代种群中最好的几个个体生成模式来引导种群的搜索方向,以提高遗传算法的搜索速度和寻找最优解的能力。通过仿真数值实验,将该方法与简单遗传算法、贪心算法计算结果比较分析,充分证明了使用基于模式替代遗传算法来求解背包问题的有效性和实用性。     

基于蚁群算法的多维0-1背包问题的研究

系统地阐述了蚁群算法,并对它进行改进、优化。将蚁群算法应用于求解多维0-1背包问题,提出一种求解多维0-1背包问题的算法——多维0-1背包问题蚁群算法。它大大减少了蚁群算法的搜索时间,有效改善了蚁群算法易于过早地收敛于非最优解的缺陷。仿真实验取得了较好的结果。     

解决0-1背包问题的遗传分布估计算法

0-1背包问题是典型的NP难问题,针对0-1背包问题提出分布估计算法（EDA）与遗传算法（GA）相结合的算法（E-GA）。该算法在每一次迭代中由二者共同产生种群,并行搜索,两种方法产生的个体数目动态变化,将EDA的全局搜索与GA的局部搜索能力、EDA的快速收敛性与GA的种群多样性结合,实现优势互补。通过三个背包问题算例进行算法验证,与以往文献相比,结果显示该算法所获最优值优于文献最优值,运行时间短且收敛速度快。     

一种新的背包加强算法

背包问题是著名的NP问题,因此它一度成为密码学界的研究热点。由最初的Merkle-Hellman背包算法到后来的Chor-Rivest背包算法,但很多算法都相继被破译。本文提出了一种加强背包算法,具有操作简易性和较强的安全性,可以运用于网络通信加密系统。     

求解多限制0-1背包问题的混合遗传算法

为求解多限制0-1背包问题,设计一种新的价值密度,提出一种基于贪心法的混合遗传算法,采用二进制编码对适应值进行升序排列,并运用轮盘赌选择方法对背包资源利用不足的可行解进行修正处理,对不可行解进行修复处理,并将其与传统遗传算法进行比较。实验结果表明,该算法能够有效提高问题求解的速度和精度,具有一定优越性。     

变异蝙蝠算法求解折扣{0-1}背包问题

针对确定性算法难于求解规模大、数据范围广的折扣{0-1}背包问题（D{0-1}KP）,提出了基于蝙蝠算法的快速求解D{0-1}KP的变异蝙蝠算法（MDBBA）。首先,利用双重编码解决D{0-1}KP的编码问题;其次,将贪心修复与优化算法（GROA）应用于蝙蝠个体适应度计算中,使算法快速得到有效解;然后,选择使用差分演化（DE）的变异策略提高算法的全局寻优能力;最后,蝙蝠个体按一定概率进行Lévy飞行,增强算法探索能力和跳出局部极值的能力。对四类大规模实例的仿真计算表明：MDBBA非常适于求解大规模的D{0-1}KP,比第一遗传算法（FirEGA）和双重编码蝙蝠算法（DBBA）求得的最优值和平均值都更优,MDBBA收敛速度明显快于DBBA。