基于耗散结构理论的差分进化算法*

差分进化算法是一种新的进化计算技术,为解决其早熟问题,提出了一种基于耗散结构理论的改进差分进化算法。在变异成功的个体数和交叉算子之间建立联系,使变异成功的个体影响交叉算子,提高全局收敛能力。仿真实验表明,通过对三个标准测试函数的测试,并与标准遗传算法和差分进化算法相比,所提出的改进差分进化算法是一种收敛速度快、求解精度高、鲁棒性较强的全局优化算法。     

GASS Ⅱ遗传模拟混合智能优化算法

通过对遗传算法算子的行为分析,给出概率动态变化的交叉和变异算子.同时,将遗传算法与随机模拟结合,设计GASS Ⅱ遗传模拟混合智能优化算法.随机模拟采用缩减方差、加速收敛的分层抽样技术,保证抽样遍布整个搜索空间,突破个体分布"畸形"交叉对遗传算法进化能力的限制,有效发挥遗传算法的隐合并行搜索特性,在发生不成熟收敛时能从当前局部解中跳出,搜索转向具有更高适应度的抽样解,迅速收敛到全局最优解,从而有效避免早熟现象,提高了寻优的效率与精度.Benchmark问题评测结果显示出该算法的有效性.     

GASS II遗传模拟混合智能优化算法

通过对遗传算法算子的行为分析，给出概率动态变化的交叉和变异算子。同时，将遗传算法与随机模拟结合。设计GASS II遗传模拟混合智能优化算法。随机模拟采用缩减方差、加速收敛的分层抽样技术，保证抽样遍布整个搜索空间，突破个体分布“畸形”交叉对遗传算法进化能力的限制，有效发挥遗传算法的隐合并行搜索特性，在发生不成熟收敛时能从当前局部解中跳出，搜索转向具有更高适应度的抽样解，迅速收敛到全局最优解，从而有效避免早熟现象，提高了寻优的效率与精度。Benchmark问题评测结果显示出该算法的有效性。     

基于遗传算法改进的交通干线信号优化研究

针对城市交通拥挤、道路通行能力低等问题,通过建立城市交通干线系统信号配时模型,设计了一种基于遗传算法改进的混合式优化算法.算法对遗传算法中适应度函数、交叉算子和变异箅子等进行了一些改进,并将混沌优化思想融入改进后的遗传算法中.用混合式优化算法对城市交通干线系统信号进行配时,有效地协调了各路口的信号灯,使交通干线系统的交通量得到了明显改善.仿真结果表明此算法具有较快的收敛速度和进化效率,能有效实现全局优化.     

基于蜂群遗传算法的0-1背包问题

针对0-1背包问题,本文提出了基于蜂群遗传算法的优化求解方案。该算法包括两个种群,一个主要用于全局搜索,另一个主要用于局部搜索;每个个体采用二进制编码;采用最优个体交叉策略;对当前解的处理措施是将还未装入背包且性价比最好的物品装进背包,直至不能装为止;不符合约束条件的解采用诱变因子指导变异处理;遗传算子包括单点交叉算子、简单变异算子、主动进化算子和抑制算子。本算法充分发挥了遗传算法的群体搜索和全局收敛的特性,快速地并行搜索,有效地克服了经典遗传算法容易陷入局部最优问题。数值实验表明,该算法在求解0-1背包问题中取得了较好的效果,同样可以应用于其它的组合优化问题。     

单纯形搜索在遗传算法中的融合研究

构造了单纯形混合遗传算法SM-HGA⁺。分析单纯形搜索算法,提出了单纯形交叉算子和K步随机单纯形搜索算子,并将单纯形搜索算法和这两个算子分别融入到最优微群体μP_B（t）、最差微群体μP_W（t）和普通群体P_C（t）,形成SM-HGA⁺。最优微群体中的单纯搜索算法提高算法的精度;最差微群体中的单纯形交叉算子加速最差个体向优秀个体进化;普通群体中K步随机单纯性搜索提高全局搜索速度,同时在普通群体采用大交叉概率的标准遗传算法,提高全局搜索能力。遗传算法测试函数验证算法SM-HGA⁺的正确性、效率。     

改进梯度算子的小生境遗传算法

为避免小生境遗传算法存在的早熟和收敛速度慢等问题,本文提出了一种改进的梯度算子,以保证进化朝最优解方向前进,提高计算峰值的精度。同时,利用进化代数和个体的适应度值,动态调整个体的交叉算子和变异算子,有效保证种群的多样性,改善全局搜索能力,加快收敛速度。将改进的梯度算子引入到基本小生境遗传算法和自适应小生境遗传算法,通过Shubert函数测试,证明本文改进后的算法与基本小生境遗传算法和自适应小生境遗传算法相比,不仅大大提高了收敛速度,并能搜索到所有全局最优解。     

机器人路径规划中的改进型遗传算法

提出了一种应用于机器人路径规划的改进型遗传算法。针对机器人路径规划的实际应用,优化设计了交叉算子和变异算子,引入了自定义的插入和删除两种遗传操作。通过把地图特征信息作为参与决策的已知条件来约束遗传算子的操作过程,提高了算法的进化效率。自定义遗传算子的使用,使得算法对复杂地图也表现出良好的适应能力。计算机仿真实验证明该算法在最优解输出概率方面相对于基本遗传算法有了显著提高。     

一种进化类混合算法的研究

针对现有的单一算法在解决数值优化问题中存在的问题,提出了一种基于进化计算的混合算法.该算法在原有遗传算法的基础上对交叉算子进行改进,同时将模拟退火算法与变异算子进行结合形成一种模拟变异算子;为提高算法的求解精度和收敛速度,在算法中引入了进化策略的自适应搜索特性; (μ,λ)选择算子的应用增加了跳出局部最优解的几率,精英保留策略的选用能够保障算法收敛于全局最优解.用两个典型的测试函数对该算法进行测试,测试结果表明算法能够跳出局部最优解的陷阱,快速高效,高精度地收敛于全局最优解.     

混合正交遗传算法及其在函数优化上的应用

在分析和研究正交遗传算法的基础之上,依据混合优化策略及混合遗传算法的构造原则,通过对自适应正交局部搜索算子的改进提出了一种新的变异算子。该算子具备自适应全局搜索和局部搜索的能力,能够保证算法的变异概率取值为1.0时,算法的搜索效率最高;结合正交交叉算子之后,又能保证算法的交叉概率也取值为1.0时,算法的搜索效率最高;由此解决了交叉概率和变异概率参数的匹配问题。而使用的截断选择和负相关配对、最优交叉策略、精英选择和重复个体剔除策略等组合算子,一方面能够保证算法的收敛速度;另一方面也能有效地保持种群的多样性,这样在保证算法快速收敛的同时避免出现早熟现象;由此解决了＂全局最优＂和＂快速收敛＂的矛盾。因此,提出的改进型新算法在处理一些常用的测试函数上具有较高的效率。     

舰船补给物料搬运顺序优化问题的改进遗传算法

现有的多搬运工具可并行条件下的物料搬运顺序优化模型, 其采用的标准遗传算法收敛速度慢且易陷入局部最优. 提出了该模型的改进遗传算法, 采用精英保留策略代替传统的轮盘选择方法, 使用自适应策略设计交叉算子和变异算子. 以某一具体的舰船补给物料搬运顺序优化问题为背景, 通过实例进行了计算. 结果表明, 改进遗传算法收敛速度大大提高, 具有较高的求解质量和效率.     

一种可自适应调节参数的改进遗传算法

针对遗传算法在复杂问题应用中收敛速度十分缓慢的不足，本文引入收敛性因子和进程因子对种群进化的交叉概率和变异概率进行自适应调节，提出了可自适应调节参数的改进遗传算法．该算法很好地增强了遗传算法的全局搜索能力，提高了收敛速度．通过比较几个优化实例，验证了本文算法的有效性．     

融入遗传算法的混合蚁群算法

为了提高基本蚁群算法的收敛性能和全局求解能力,对基本蚁群算法进行了改进,提出了一类融入遗传算法的混合蚁群算法.在每代进化中保留最优解和次优解的公共解集后引入遗传操中的交叉算子和变异算子进行运算.对优秀解公共解集的保留加快了算法收敛速度,引入交叉和变异扩大了解的搜索空间,提高了解的全局性.通过对TSP问题的仿真运算表明,融入遗传算法的蚁群算法在收敛速度和解的全局性上都有较大的改善.     

基于遗传和禁忌搜索混合算法的预制生产调度的研究

遗传算法是一种全局搜索能力较强的元启发式算法,可通过不断进化种群得到最优或近优解;但是遗传算法的局部搜索能力较差,容易发生早熟收敛问题。因此为了克服遗传算法早熟收敛的问题,考虑到禁忌搜索算法的局部搜索能力较强的优势,提出了一种遗传和禁忌搜索的混合算法解决预制生产流水车间的提前和拖期惩罚问题。该混合算法是在遗传算法每次迭代后,通过禁忌搜索改进当前种群中的最好染色体,并替换种群中适应度值最差的染色体。经实验测试表明,所提出的混合算法的性能更优,更容易得到全局最优解或近优解。     

一种启发式遗传算法及其在最短路径求取中的应用

对经典的遗传算子(选择算子、交叉算子和变异算子)进行重新设计,提出了一种启发式遗传算法。它能够根据种群的进化情况,动态地调整遗传算子,维持种群的多样性,克服过早收敛并加快了搜索速度,得到高品质解。将算法用于最短路径求取中,仿真结果证实是合理而有效的。     

用基于实数编码的自适应遗传算法进化神经网络

为了提高进化神经网络的速度,文章提出了一种基于实数编码方案的的遗传算法,该算法中采用了自适应变 异算子。用于求解ＸＯＲ问题,结果表明该算法具有很好的收敛性能。     

一种基于选择的遗传算法

鉴于标准遗传算法比较容易产生早熟现象和模式欺骗而收敛于局部最优解,论文对标准遗传算法的遗传操作进行了改进,提出了基于选择的遗传算法(GA_S)。在该算法中,首次提出了基因选择算子、广义精英算子、引进选择算子、基于精英集的成长期变异等概念,并对其进行了比较详细的描述。之后,使用7个经典测试函数对其进行了大量实验。实验表明算法对早熟和模式欺骗具有较强的突破能力。     

改进遗传算法PID参数整定及在漂白温度控制中的应用

遗传算法（GA）是一种基于群智能的全局随机优化算法。针对简单遗传算法（SGA）收敛速度慢、易于早熟等缺点,采用改进的自适应交叉算子和自适应变异算子。结合兼顾性能指标和响应过程平衡的适配函数,以多种改进方式相结合的遗传算法对PID参数进行寻优整定。并将该控制器应用于纸浆漂白温度控制中,仿真结果表明：改进遗传算法能够明显改善收敛速度和寻优效果,当被控对象存在较大纯滞后、时间常数特性较大时,采用本方法优化PID控制器参数可获得比较满意的控制效果。     

应用布尔遗传算子求解N皇后问题

应用回溯法求解规模较大的N皇后问题时,时间开销巨大。从提出布尔遗传算子角度,增强遗传算法局部搜索性能,与具有良好全局搜索性能的矩阵遗传算子组合应用,对N皇后问题求解。采用自然数和二进制互换的编码方式,应用N皇后的约束条件构造适应度函数,保证了算法的全局收敛性。通过与回溯法和相关遗传算法比较,实验证实了该方法应用于求解N皇后问题,具有良好的搜索效率和求解质量。     

基于改进遗传算法的机器人路径规划

标准遗传算法在解决各类优化问题中获得成功,但它在具体的应用中由于缺乏对特定知识的利用,其性能有待提高.针对机器人路径规划的实际应用,通过优化设计标准遗传算法中的交叉算子和变异算子,提出一种应用于机器人路径规划的改进型遗传算法.在把地图特征信息引入遗传算子的操作过程中提高了算法的进化效率.计算机仿真实验结果证明该算法在收敛速度、最优解输出概率方面相对于基本遗传算法有了显著提高.