基于混沌理论的遗传算法改进及应用研究

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1、------------------------------------------------------------------------------------------------基于混沌理论的遗传算法改进及应用研究南京理工大学硕士学位论文姓名：杨波申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：宋耀良20030301堡±笙塞苎王望鎏堡堡塑垫堡簦鲨堕堂墨堕旦婴塞垒！重量垒《摘要遗传算法作为一种新的全局优化算法已在许多领域中取得了令人鼓舞的成就。但是在实际工程应用中经常发生早熟收敛现象，且有时收敛速度非常慢，这在很大程度上限制了遗传

2、算法的进一步普及应用。——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------本文首先介绍了遗传算法和混沌理论的基本概念，在详细分析了Ｍ．Ｓｒｉｎｉｖａｓ提出的自适应遗传算法的基础上，提出了改进此算法的策略；然后，分别研究了基于混沌开关策略和混沌优化策略的遗传算法，成功地解决了函数优化问题；接着，本文重点研究了基于遗传算法的多播路由选

3、择问题，提出了混沌搜索有效基因的新方法，使遗传算法能够快速找到最佳多播路由；最后，采用改进的遗传算法成功地解决了有ＱｏＳ限制的多播路由选择问题，取得了满意的效果。仿真结果表明，本文提出的改进策略能有效地防止遗传算法的早熟收敛问题，加快了遗传算法的收敛速度，为遗传算法的进一步普及应用做了有益的探索。关键词：遗传算法，混沌，函数优化，多播路由ＡｂｓｔｒａｃｔＧｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓａｎｅｗｇｌｏｂａｌｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ａｎｄａｌｏｔｏｆｉｎｓｐｉｒｉｎｇａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓｈａｖｅｂｅｅｎｍａｄｅｉｎｍａ

4、ｎｙｆｉｅｌｄｓ．Ｂｕｔｉｎｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｐｒａｃｔｉｃｅ，ｐｒｅｍａｔｕｒｅｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅｏｆｔｅｎｈａｐｐｅｎｓ，ａｎｄｓｏｍｅｔｉｍｅｓｔｈｅｓｐｅｅｄｏｆｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅｉｓｖｅｒｙｓｌｏｗ，ｗｈｉｃｈｇｒｅａｔｌｙｒｅｓｔｒｉｃｔｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＧｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍ．——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------

5、------------------------Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅｂａｓｉｃｃｏｎｃｅｐｔｓｏｆｇｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍａｎｄｃｈａｏｓｔｈｅｏｒｙａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｔｈｉｓｔｈｅｓｉｓ．ＡｆｔｅｒａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅａｄａｐｔｉｖｅｇｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍｐｒｅｓｅｎｔｅｄｂｙＭ．Ｓｒｉｎｉｖａｓ，ａｍｏｄｉｆｉｅｄａｄａｐｔｉｖｅｓｔｒａｔｅｇｙｈａｓｂｅｅｎｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｓｅｃｏｎｄｌ５ｇｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｂａｓｅｄｏｎｃｈａｏｔｉｃｓｗｉｔｃｈａｎｄｃｈａｏｓｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏ

6、ｎａｒｅｓｔｕｄｉｅｄｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｗｈｉｃｈｓｏｌｖｅｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｐｒｏｂｌｅｍｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ．Ｎｅｘｔ，ｔｈｅｍｕｌｔｉｅａｓｔｒｏｕｔｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｂａｓｅｄｏｎｇｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｒｅｓｅａｒｃｈｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．ＡｎｅｗｍｅｔｈｏｄｔｈａｔｓｅａｒｃｈｅｓｅｆｆｅｃｔｉｖｅｇｅｎｅｗｉｔｈｃｈａｏｔｉｃｖａｒｉａｂｌｅｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄａｎｄｉｔＣａｎｆｉｎｄｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｍｕｌｔｉｃａｓｔｍｕｔｉｎｇｑｕｉｃｋｌｙ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔ

7、ｈｅｉｍｐｒｏｖｅｄｇｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍｈａｓｓｏｌｖｅｄｔｈｅｍｕｌｔｉｃａｓｔｒｏｕｔｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｗｉｔｈＱｏＳｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙａｎｄｓａｔｉｓｆａｃｔｏｒｙｒｅｓｕｌｔｓｈａｖｅｂｅｅｎｍａｄｅ．——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕ

8、ｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓｅｍｏｄｉｆｉｅｄｍｅｔｈｏｄｓＣａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙａｌｌｅｖｉａｔｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｐｒｅｍａｔｕｒｅｃｏｎｖｅｒｇ