復(fù)合變異遺傳算法的收斂性能研究.pdf

1、遺傳算法是由美國(guó)自動(dòng)控制論專家Holland于1975年提出的一種基于生物進(jìn)化論及孟代爾基因遺傳理論的搜索型優(yōu)化算法,遺傳算法主要是借鑒物種進(jìn)化思想,從一組隨機(jī)生成的初始可行種群出發(fā),借助選擇、交叉、變異等遺傳操作,逐步逼近所研究問(wèn)題的最優(yōu)解。這種方法避開(kāi)了所研究問(wèn)題的復(fù)雜數(shù)學(xué)特征,對(duì)目標(biāo)函數(shù)沒(méi)有特殊的要求。但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,所研究問(wèn)題規(guī)模的不斷擴(kuò)大,以及復(fù)雜度不斷增加,對(duì)遺傳算法求解質(zhì)量和運(yùn)行速度都提出了更高的要求,遺傳算法在處理

2、這些問(wèn)題時(shí)的“未成熟”收斂性以及收斂解精度不高等方面的缺點(diǎn)暴露出來(lái),該問(wèn)題制約了遺傳算法在復(fù)雜系統(tǒng)優(yōu)化問(wèn)題中的應(yīng)用。本文針對(duì)遺傳算法存在的這些問(wèn)題作了相應(yīng)的研究。
　　 首先針對(duì)基本十進(jìn)制編碼遺傳算法在求解復(fù)雜系統(tǒng)優(yōu)化問(wèn)題,尤其是尋優(yōu)范圍大、精度要求高的優(yōu)化問(wèn)題時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)的“未成熟”收斂及收斂解精度不高等缺點(diǎn),結(jié)合生物進(jìn)化的基本特征,從結(jié)構(gòu)化和可視化的角度出發(fā),提出了描述變異特征的變異準(zhǔn)則函數(shù)的概念,建立了一類基于復(fù)合變異的GA

3、(簡(jiǎn)記為CM-GA)。進(jìn)而,利用Markov鏈理論討論了CM-GA的全局收斂性,并結(jié)合實(shí)例,比較和分析了CM-GA的收斂性能。針對(duì)基本二進(jìn)制編碼遺傳算法運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的解的范圍變動(dòng)比較大,不易于收斂到最優(yōu)解的特點(diǎn)。本部分結(jié)合生物進(jìn)化的基本特征,從保護(hù)生物的優(yōu)良特征的角度出發(fā),提出了一種基于模式的復(fù)合變異策略,建立了一類基于模式變異的遺傳算法(簡(jiǎn)記為SM-GA)。進(jìn)而,利用Markov鏈理論討論了SM-GA的全局收斂性,并結(jié)合實(shí)例,比較和