改进变异算子的差分进化算法并行性分析

针对并行差分进化算法的全局搜索能力和寻优的稳定性弱的现状,基于DE/best/1变异算子提出了一种改进的差分进化算法变异算子.该算子前期采用DE/best/1变异方法,当进化代数超过设定的进化代数值时,采用改进的变异算子.通过拓宽变异算子的搜索域来提高种群的多样性,提高了差分进化算法的寻优能力.对改进变异算子的并行差分进化算法进行了函数测试,实验结果表明:相比普通的变异算子,在相同种群规模的前提下,改进的差分变异算子拓宽了遗传算法的搜索域,提高了算法的全局搜索能力;在不同的种群规模下,改进的变异算子增强了算法的寻优稳定性.     

一种基于分组遗传算法的聚类新方法

为提高聚类效果,提出了一种基于分组遗传算法的聚类新方法。以改进的分组编码方式表示种群中的个体并基于此制定了合理的种群初始化方案,采用改进的遗传操作算子和种群更新规则,利用遗传算法高效的全局搜索能力实现聚类。通过非线性排序选择机制和精英保留策略提高了遗传进化的稳定性;引入同类并行交叉和合并分割变异算子提高了算法运行效率,增强了全局寻优能力。实验结果表明,该聚类新算法能够自动获得最优聚类数和最优划分方案,具有良好的性能和聚类效果。     

基于正态云模型的自适应细菌觅食优化算法

在研究细菌觅食算法趋化、复制、迁徙操作等相关理论的基础上,将云模型和遗传算法相关理论引入,对细菌觅食算法进行优化和改进,在趋化操作中运用X条件云发生器自适应调整细菌灵敏度,控制游动步长,提高了算法的收敛速度;在复制操作中利用遗传算法交叉编译原理,设计交叉算子和遗传算子对算法的复制操作改进,提高算法的局部搜索能力和种群的多样性;在迁徙操作中,利用正向正态云发生器,修正非线性自适应的迁移概率,增强了算法全局寻优能力。最后将改进后的算法应用于自动组卷系统,并与遗传算法进行实验结果比较分析。     

带时间窗的负载均衡物料配送模型研究与算法实现

针对带时间窗的车间物料配送优化问题,为减少配送作业人数、均衡车辆负载和减少物料配送总时间,建立以调用作业人数最少、车辆负载均衡和总配送时间最短为目标的多目标优化模型,并提出一种改进混合教与学算法对模型进行求解。该算法在原算法基础上加入辅导教学机制和分科目学习策略以提高算法寻优速度,采用随机惯性权重平衡算法的开采与探测能力,在"学"阶段之后设计教师个体局部寻优算子和三种变异算子以提高算法的寻优精度。以某叉车装配车间的物料配送实例为仿真对象进行仿真实验,实验结果验证了该模型和算法的有效性。与粒子群算法、标准教与学算法、改进教与学算法和遗传算法相比,改进混合教与学算法具有较高的寻优精度和寻优效率。     

一类改进的遗传算法及其优化性能分析

分析了传统遗传算法易早熟收敛的主要原因,提出了一类改进的遗传算法.通过采用多种群进行并行搜索,改进原有的适应值函数.采用最优保存策略和赌轮选择相结合的选择思路,以及采用二元变异算子、个体重新分配等方法,提高了全局搜索性能和收敛速度.通过典型的测试函数进行了数字仿真,验证了算法的有效性.     

基于改进遗传算法和BP神经网络的矿井通风风速预测

矿井通风风速的准确预测对提高矿井安全性具有重要意义。为提高矿井通风风速预测的准确度,提出一种基于改进遗传算法和BP神经网络的矿井通风风速预测方法。该方法采用前向神经网络建立矿井通风风速预测模型,将排序选择策略和概率生存策略相结合,从而代替传统选择算子,得到一种改进遗传算法。采用改进遗传算法对网络最优权值和阈值进行全局搜索,在此基础上,再利用BP算法进行局部寻优,从而得到网络的权值和阈值。采用矿井工作面的数据作为实验数据进行仿真预测,并与已有的几种模型进行比较,仿真结果表明,该模型提高了矿井通风风速的预测精度。     

一种改进的整数编码遗传算法在车辆路径优化问题中的应用

针对基于路径组合编码的遗传算法应用于求解VRP问题时，顺序交叉算子局部寻优能力不足的缺陷，引入一种进化逆转算子，改进了遗传算法求解VRP问题时的局部搜索能力。设计的两组仿真试验结果显示，进化逆转算子的局部寻优能力很强，用它改进的遗传算法求解VRP问题的结果表明，算法的收敛性明显好于标准遗传算法。     

一种改进的自然数编码遗传算法在非满载时间窗车辆优化调度问题中的应用

用改进的一种顺序交叉算子代替实数编码遗传算法中的标准顺序交叉算子,应用于时间窗车辆调度优化问题的求解,克服了标准顺序交叉算子在求解该问题时局部寻优能力的不足.一组仿真实验结果表明,改进的顺序交叉算子具有很好的局部寻优能力,改进的算法求解时间窗VSP问题收敛性明显好于标准遗传算法.     

基于蚁群算法的改进遗传算法

遗传算法具有快速全局搜索能力,但对于系统中的反馈信息却没有利用,往往导致无为的冗余迭代,求解效率低。根据这一缺陷提出一种将蚁群算法融合到遗传算法的新策略：为了弥补遗传算法中的变异算子变异过程中的盲目无原则性,将蚁群算法的正反馈思想引入到遗传算法中。利用蚁群算法信息素更新原则指导变异规则,有效地提高了算法的寻优效率,优化了解的质量。为了验证算法的有效性,对TSPLIB库中的两个公共实际事例eil51和gr202以及安徽省17个城市的数据进行了仿真实验,结果表明改进后的算法是有效的。     

改进量子交叉遗传算法在TSP问题中的应用

为提高遗传算法求解旅行商问题的效率,提出了一种改进量子交叉算子遗传算法.与经典量子全干扰交叉算子中城市的选择完全依赖于其位置的选择策略相比,新算子在选择城市时加入了父代优质解的有用信息,从而在维持解的多样性的同时,提高交叉所产生新解的质量.仿真算例结果表明,改进交叉算子遗传算法有着良好的全局搜索和局部挖掘能力,针对TSP问题的最优解、平均解均优于传统算法.     

基于K-Means全局引导策略的多目标微粒群算法

提出了一种基于K-means全局引导策略的多目标微粒群算法(KMOPSO),通过K-means算法从归档集中选出K个均匀分布的非支配粒子作为全局最优引导,以保证种群中的粒子向整个Pareto前端移动,提高解的多样性. 用基于最近邻居的剪枝算法控制归档集规模,同时保证其中非支配解的多样性. 引入变异策略来加强算法的局部搜索能力,避免早熟收敛. 用5个经典函数进行了仿真测试,实验结果表明,该算法能有效地解决多目标优化问题,不但能收敛于Pareto最优前端,而且在解的多样性方面优于改进的非劣分类遗传算法和基于拥挤距离的多目标微粒群算法.     

混沌遗传算法研究及其在经济负荷分配问题中的应用

提出了一种实数编码混沌遗传算法,并将其用于经济负荷分配问题。该算法将混沌引入遗传算法,利用混沌对标准遗传算法中的选择和变异进行了改进,之后对每一代最优个体进行变尺度混沌优化。将该方法应用于某厂3机组经济负荷分配问题,通过与混沌优化方法以及传统遗传算法的比较,该方法可以求得高质量的可行解,表明了该方法在求解经济负荷分配问题的有效性。     

一种基于自适应迁移策略的并行遗传算法

分析了传统并行遗传算法的局限性,针对其迁移固定不变盲目性等缺点,提出了一种适合在当前多核计算机上运行的基于自适应迁移策略的并行遗传算法(AMPGA),该方法将遗传算法同当前个人计算机体系结构相结合,使新的并行遗传算法在主流计算机上并行执行,加快算法的收敛速度,充分挖掘出计算机的计算能力,很大程度地提高了传统并行遗传算法的计算性能。数据仿真实验表明,该算法与传统并行遗传算法相比,收敛速度快、求解精度高,并行效率也明显提升。     

基于逆序与对偶组合算子的小生境遗传算法

在逆序算子和对偶算子的性能研究基础之上,设计了逆序与对偶组合遗传算子,增强了局部搜索性能．通过引入共享机制小生境技术,并且采用自适应策略,对种群的多样性进行有效保护。构造了一种基于逆序与对偶组合算子的小生境遗传算法,较好地解决了局部搜索与全局搜索之间的矛盾,保证了算法的全局收敛性．算例测试表明该算法具有较强的整体寻优能力．     

基于多种群遗传算法的钢框架结构优化设计

传统的基于力学分析软件的结构设计方法存在效率低下、依靠专家经验等局限性,采用智能算法能实现高效的结构自动优化设计。然而,由于随机搜索特征,优化结果和收敛性高度依赖于算法的参数设置,需要通过试算来确定其合理取值,该方法会造成优化效率低、计算量大等问题。引入多种群协作和信息共享机制来改善此类问题,并研究其在结构优化设计中的适用性。利用MSC.Marc软件建立钢框架结构有限元模型,采用底部剪力法将地震作用等效为水平荷载施加到结构上,搭建有限元软件与智能算法的自动优化过程,以结构的总体材料用量最低为目标,考虑了层间位移角、应力比、构件稳定性和宽厚比等多种约束条件,以遗传算法为基础,通过适应度尺度变换、基于方向的交叉算子、非均匀变异算子、自适应概率、精英保留策略、重复项替代机制、基于约束的策略对其进行改进,引入多种群思想,对比多种算法优化结果的差异。结果表明：基于多种群的遗传算法能有效改善优化结果对算法参数的依赖性,提高结构优化设计的效率。     

基于最优保存并行混合遗传算法的直接盲信号检测

针对现有的盲均衡遗传算法适应度函数构造复杂,辨识信道结构简单,只能在连续空间搜索的问题,本文借助接收数据阵补投影算子对待测发送序列向量的零化作用,把信号盲检测问题转化为整数约束下的二次规划问题,提出了基于最优保存并行混合遗传算法的直接盲信号检测的方法。本文所用遗传算法的特点是:适应度函数是针对被检测序列直接构造的,编码空间与遗传空间一致,搜索是离散、有限的,最优保存策略保证算法每一步搜索能够保存最佳基因。仿真结果表明,该算法收敛速度快,性能稳定。     

一种改进的GA+BP模糊逻辑系统混合学习算法

分析了遗传算法(GeneticAlgorithm)和BP算法在模糊逻辑系统参数寻优问题上的优缺点,提出一种基于改进的GA+BP模糊逻辑系统混合学习算法。该算法克服了由于学习率选取不当对整个遗传进化过程造成的不利影响,改进了遗传算子具体操作步骤,并对当前最优个体采用最优保留策略。充分利用了杂交、变异选择算子在全变量空间以较大概率搜索全局解的特点,以及在解点附近BP算子快速、精确地收敛的特点。仿真实验表明,改进算法与原算法相比,在满足同样精度的条件下,具有较快的收敛速度。     

一种基于信息熵的自适应遗传算法

为解决传统遗传算法容易早熟及收敛速度慢的缺陷,在分析了多样性的重要性后,提出了一种新的基于信息熵的遗传策略,该策略在保留最优个体的基础上,根据当前种群个体熵与种群熵的变化自适应调整遗传算子的各项参数,将种群的内部状态与遗传操作有机地结合起来,使得种群多样性得到保证,提高算法的全局搜索能力.试验结果表明了该方法在运行过程中能避免早熟的发生,在处理复杂问题时表现出较高的性能.     

基于改进遗传算法的公交智能调度

针对公交车辆调度的现状以及所处的运营环境,为了兼顾公交公司与乘客的利益,研究了公交智能调度的优化方法.通过对遗传算法(GA)和禁忌搜索算法(TS)进行分析,提出了一种基于遗传算法和禁忌搜索算法的混合策略(GA-TS).考虑到遗传算法的早熟收敛和禁忌搜索算法自适应强的问题,将上述两种算法相结合,把禁忌搜索算法独有的记忆思想引入到遗传算法的搜索过程中,构造了新的重组算子,提出了基于遗传算法和禁忌搜索算法的混合优化调度算法.实验结果表明,该方法能够有效地解决组合优化问题.     

遗传算法中"免疫算子"的构造与性能

文章在研究了遗传算法的编码方式、控制参数和算子操作之后,针对其全局收敛性不足的问题,在基本遗传算子的基础上采用免疫遗传算子和保优策略来防止交叉变异中的个体退化,保证遗传算法尽快收敛到全局最优解.阐述了“免疫算子”的构造及运行机理,分析了算法的性能.以25杆桁架结构可靠性优化问题作为例子说明该算法的优越性.结果表明该方法具有较好的收敛性和收敛效率,因此是一种可行的基于可靠性的结构优化策略.