基于进化个体适应值灰度的自适应交互式遗传算法

为将交互式遗传算法成功应用于复杂优化问题,有必要提高交互式遗传算法的性能。提出基于进化个体适应值灰度的交互式遗传算法,该算法采用灰度衡量进化个体的适应值评价不确定性;通过适应值区间的分析,提取反映进化种群分布的信息;基于此,给出了进化个体的交叉和变异概率。将该算法应用于服装进化设计系统,结果表明该算法在每代可以获取更多的满意解。     

基于迁移学习灰支持向量回归机的交互式进化计算

针对机器感知评价和种群进化,提出基于迁移学习灰支持向量回归机的个体适应值预测方法和聚类进化策略.通过共享用户已评价个体适应值学习模型与部分未评价个体适应值学习模型,实现知识模型差异最小化.建立具有迁移学习能力的灰支持向量回归机模型,预测未评价个体适应值.基于聚类子集计算个体平均距离,并设计选择算子和交叉算子,扩大子代搜索区域,增强种群多样性.基于上述策略,采用NSGA-II范式实现交互式进化计算.最后,分析算法时间复杂度,表明算法可提高评价精度,并克服局部收敛问题.将该算法应用于室内灯光调色问题,验证所提出方法的有效性.     

基于灰支持向量回归机预测适应值的交互式集合进化计算

个体适应值的高精度预测和高效的进化策略对于提高进化优化算法性能至关重要.针对现有大规模种群交互式进化计算个体适应值估计误差较大以及传统进化策略搜索效率较低的问题,提出一种基于灰支持向量回归机的个体适应值预测方法和大规模种群集合进化策略.建立基于灰支持向量回归机的适应值预测模型,给出4种集合进化个体比较测度,同时提出新的集合进化个体自适应交叉和变异概率.基于上述策略,采用NSGA-II范式设计一种交互式集合进化优化算法.将该算法应用于RGB颜色One-max优化问题,以表明所提出个体适应值预测方法和集合进化策略的有效性.     

基于BP神经网络代理模型的交互式遗传算法

针对交互式遗传算法存在用户评价噪声和审美疲劳的问题,提出一种基于误差反向传播神经网络用户认知代理模型的交互式遗传算法。通过构建用户评价噪声模型,形成进化个体动态模糊区间适应值,以刻画用户认知随机不确定性;在用户认知确定阶段历史评价信息基础上,构建误差反向传播神经网络代理模型,给出一种新的适应值估计策略;通过度量均方误差,实现代理模型的管理与更新。将所提方法应用于蜡染风格图案设计,并与其他典型算法对比。结果表明,该方法能够有效优化进化个体适应值质量、降低用户审美疲劳。     

区间适应值交互式遗传算法神经网络代理模型

为了解决交互式遗传算法的用户疲劳问题,提出区间适应值交互式遗传算法神经网络代理模型．首先,对用户已评价个体的基因型及其适应值进行采样以训练神经网络,使其逼近区间适应值的上下限;然后,利用神经网络代理模型,评价后续的部分进化个体,并不断更新训练数据和代理模型,以保证逼近精度;最后,对算法性能进行了定量分析,并将其应用于服装进化设计系统．分析结果表明,所提算法在减轻用户疲劳的前提下,具有更多找到满意解的机会．     

基于离散适应值灰度的交互式遗传算法

针对交互式遗传算法缺乏衡量评价不确定性的问题,采用离散适应值评价进化个体,利用灰度衡量评价的不确定性。通过确定离散适应值的灰度,获得反映种群进化分布的信息;基于此,给出了进化个体的自适应交叉和变异概率。将该算法应用于服装进化设计系统,仿真实例与分析结果表明,所提出的算法可以有效缓解人的疲劳,提高优化效率。     

自适应分区多代理模型交互式遗传算法

为提高交互式遗传算法的性能.提出一种自适应分区多代理模型交互式遗传算法.该算法基于关键维分割进化初期的搜索空间,同时基于进化进程、逼近精度以及用户评价敏感度,自适应地分割进化中后期的搜索空间.在子空间上,采用多类代理模型学习用户对进化个体评价,并用于评价后续进化的部分或全部个体.将该算法应用于服装进化设计系统,实验结果表明,算法在种群多样性、减轻用户疲劳及用户对优化结果满意度等方面均具有优越性.     

基于区间适应值灰度的交互式遗传算法

针对交互式遗传算法缺乏衡量评价的不确定性问题,采用区间数评价进化个体适应值,利用灰度衡量评价的不确定性。通过区间适应值的灰度分析,提取反映种群进化分布的信息,给出进化个体的自适应交叉和变异概率。应用于服装进化设计系统的分析结果表明,该算法可有效缓解人的疲劳,提高优化效率。     

区间适应值交互式遗传算法神经网络代理模型

为了解决交互式遗传算法的用户疲劳问题,提出区间适应值交互式遗传算法神经网络代理模型．首先,对用户已评价个体的基因型及其适应值进行采样以训练神经网络,使其逼近区间适应值的上下限;然后,利用神经网络代理模型,评价后续的部分进化个体,并不断更新训练数据和代理模型,以保证逼近精度;最后,对算法性能进行了定量分析,并将其应用于服装进化设计系统．分析结果表明,所提算法在减轻用户疲劳的前提下,具有更多找到满意解的机会．

     

基于区间适应值交互式遗传算法的加权多输出高斯过程代理模型

融合了用户认知和智能评价的交互式遗传算法（Interactive genetic algorithm,IGA）是解决一类定性性能指标优化问题的有效方法,但是,评价不确定性和易疲劳性极大地限制了该算法解决实际问题的能力. 基于用户已评价信息,采用合适的机器学习方法,构建用户认知代理模型是解决上述问题的常用方法之一. 但是,现有研究成果均没有考虑用户评价不确定性对学习样本、代理模型的影响,以及模型拟合不确定性对基于适应值的进化操作有效性的影响. 针对上述问题,本文提出基于加权多输出高斯过程（Gaussian process,GP）代理模型的交互式遗传算法. 首先,在区间适应值评价模式下,提取学习样本的噪声特性,以确定相应学习样本对代理模型的影响度权重系数,构建两输出高斯过程代理模型;然后,利用代理模型提供的预测值及预测置信水平,给出一种新的个体适应值估计方法和个体选择方法;基于模型预测信息,实现模型更新管理. 将所提算法分别应用于含噪函数和服装设计问题中,所得结果表明本文算法可更好地拟合和跟踪用户认知,减小对进化搜索的误导,更快找到用户满意解.     

Global path planning of mobile robots using a memetic algorithm

In this paper, a memetic algorithm for global path planning (MAGPP) of mobile robots is proposed. MAGPP is a synergy of genetic algorithm (GA) based global path planning and a local path refinement. Particularly, candidate path solutions are represented as GA individuals and evolved with evolutionary operators. In each GA generation, the local path refinement is applied to the GA individuals to rectify and improve the paths encoded. MAGPP is characterised by a flexible path encoding scheme, which is introduced to encode the obstacles bypassed by a path. Both path length and smoothness are considered as fitness evaluation criteria. MAGPP is tested on simulated maps and compared with other counterpart algorithms. The experimental results demonstrate the efficiency of MAGPP and it is shown to obtain better solutions than the other compared algorithms.     

Particle swarm optimization with genetic recombination: a hybrid evolutionary algorithm

This article presents a hybrid evolutionary algorithm (HEA) based on particle swarm optimization (PSO) and a real-coded genetic algorithm (GA). In the HEA, PSO is used to update the solution, and a genetic recombination operator is added to produce offspring individuals based on the parents, which are selected in proportion to their relative fitness. Through the recombination, new offspring enter the population, and individuals with poor fitness are eliminated. The performance of the proposed hybrid algorithm is compared with those of the original PSO and GA, and the impact of the recombination probability on the performance of the HEA is also analyzed. Various simulations of multivariable functions and neural network optimizations are carried out, showing that the proposed approach gives a superior performance to the canonical means, as well as a good balance between exploration and exploitation.     

一种遗传算法适应度函数的改进方法

针对简单遗传算法中线性适应度函数随进化过程恒定不变的缺点。提出一种可随进化代数动态调整的非线性适应度函数。以典型的遗传算法测试函数为算例，分别以Goldberg提出的线性拉伸方法与文中提出的改进遗传算法进行计算。计算结果表明文中提出的动态适应度函数对简单遗传算法的改进有较明显的效果。     

动态系统的演化建模

针对采用传统方法解决动态系统的微分方程建模问题所遇到的困难和存在的不足,语文中设计了将遗传程序设计与遗传算法和相嵌套的混合演化建模算法,以遗传程序设计优化模型结构,以遗传算法优化模型参数,成功地实现了动态系统的常微分方程组建模过程自动化。     

Offline speaker segmentation using genetic algorithms and mutual information

We present an evolutionary approach to speaker segmentation, an activity that is especially important prior to speaker recognition and audio content analysis tasks. Our approach consists of a genetic algorithm (GA), which encodes possible segmentations of an audio record, and a measure of mutual information between the audio data and possible segmentations, which is used as fitness function for the GA. We introduce a compact encoding of the problem into the GA which reduces the length of the GA individuals and improves the GA convergence properties. Our algorithm has been tested on the segmentation of real audio data, and its performance has been compared with several existing algorithms for speaker segmentation, obtaining very good results in all test problems.     

遗传算法中适应度评估的改进

针对遗传算法中的适应度评估过程进行了改进，提出了遗传个体库的概念，个体库中保存个体的编码和适应度信息。采用查询个体库的方法，可以避免相同个体的适应度函数的重复计算，节省了适应度评估的时间，提高了遗传算法的性能。两个测试函数和FIR数字滤波器设计的实验结果说明这种改进的有效性。