基于matlab遗传算法工具箱的优化计算实现

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1、软件技术陈秋莲等:基于Matlab遗传算法工具箱的优化计算实现基于Matlab遗传算法工具箱的优化计算实现12陈秋莲,王成栋(1.广西大学计算机与电子信息学院广西南宁530004;2.南宁利隆消防检测有限公司广西南宁530003)摘要:遗传算法是一种基于生物自然选择与遗传机理的随机搜索与优化方法。遗传算法求解复杂优化问题的巨大潜力及其在工业工程领域的成功应用,而受到了广泛关注。Matlab的遗传算法工具箱具有使用简单方便,计算可靠,快捷高效和图形结果可视化等特点,具有广阔的应用前景。主要介绍了基于Matlab遗传算法工具箱,深入分析其编码方式、初始群体、选择、交叉、变异操作及适应度函数的

2、实现方法。最后给出应用实例,验证了Matlab遗传算法优化工具的有效性。关键词:遗传算法;Matlab;遗传算法;工具箱;溶化过程中图分类号:TP311文献标识码:B文章编号:1004373X(2007)0212403OptimizationofGeneticAlgorithmToolboxBasedonMatlabCHENQiulian1,WANGChengdong2(1.CollegeofComputerandInformationEngineering,GuangxiUniversity,Nanning,530004,China;2.NanningLilongFireControl

3、DetectionCo.Ltd.,Nanning,530003,China)Abstract:Geneticalgorithmisarandomsearchandoptimizationmethodbasedonnaturalselectandgeneticmechanismofthelivingbeings.Itissuccessfullyusedinsolvingthecomplexoptimizationandtheindustrialengineeringproblem,andhasat-tractedalotofattention.GAtoolboxisconvenientto

4、beusedandhasthecharacteristicssuchasasreliablecalculation,highef-ficiencyandvisualizedgraphicresults,soithasabroadapplicationprospect.ThispaperintroducestheGAtoolbox.ExpoundsontheEncoding,Initiation,Selection,Xover,MutationoperationandFitnessfunction.Finallysimulationshowstheeffective-nessandprac

5、ticabilityoftheGAOTinMatlab.Keywords:genetic;algorithm;Matlab;GAOT;toolbox;evolutionprccess点,可实现二进制编码和实数值编码等的模拟进化计算。1引言他的遗传操作非常灵活,为应用和研究遗传算法提供稳定遗传算法(GeneticAlgorithm),是一种基于进化论优可靠、结构灵活、可扩展的开发平台。胜劣汰、自然选择、适者生存和物种遗传思想的随机优化2遗传算法的基本思想搜索算法。由于其具有思想简单、易于实现、应用效果明显等优点,他在解决工程问题中存在的巨大潜力。目前各遗传算法模拟物种从低级到高级的演化过程

6、,即从初个领域的学者和专家都对他进行了深入的研究,并用各种始群体出发,采用优胜劣汰,适者生存的自然法则选择个++体,通过交叉、变异来产生下一代群体,逐代演化,直到产语言,如C,C等来实现这个算法。但由于这些语言必须要编写遗传程序才能进行计算,使得不熟悉编程的使用者生满足条件的个体为止。遗传算法的演化过程可用如下[1]望而却步。作为使用者希望找到一个现成的程序直接进形式描述:行运算,而Matlab的遗传算法工具箱正好满足这一要求。GA=(P(0),N,L,s,g,p,f,t)(1)NMatlab是一种用于面向科学与工程计算的高效率高这里P(0)=(p1(0),p2(0),,,pn(0))I

7、I,表示初级语言,Matlab遗传算法工具箱(GAOT)提供了对各种优始群体;NLI=B={0,1}表示长度为L的二进制码位串空间;化问题的一个完整的解决方案。其简洁的函数表达、多种N表示群体中含有个体的个数;优化算法的任意选择、对算法参数的自由设置,可使用户方便灵活地使用优化函数。遗传算法工具箱(GAOT)的L表示二进制串的长度;NNs:I→I表示选择策略。构造合理,扩展方便,具有简单、易学、易用、易修改的特g:遗传算子,通常包括