遗传算法综述及简单应用实例的matlab程序

《遗传算法综述及简单应用实例的matlab程序》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、遗传算法综述及简单应用实例及Matlab程序14.1遗传算法简介4.1.1遗传算法的产生与发展4.1.2生物进化理论和遗传学的基本知识4.1.3遗传算法的思路与特点4.1.4遗传算法的基本操作4.1.5遗传算法的应用4.2基本遗传算法4.2.1简单函数优化的实例4.2.2遗传基因型4.2.3适应度函数及其尺度变换4.2.4遗传操作——选择4.2.5遗传操作——交叉/基因重组4.2.6遗传操作——变异4.2.7算法的设计与实现4.2.8模式定理►24.1遗传算法简介产生早在50年代，一些生物学家开始研究运用数字计算机模拟生物的自然遗传与自然进化过程；

2、1963年，德国柏林技术大学的I.Rechenberg和H.P.Schwefel，做风洞实验时，产生了进化策略的初步思想；60年代，L.J.Fogel在设计有限态自动机时提出进化规划的思想。1966年Fogel等出版了《基于模拟进化的人工智能》，系统阐述了进化规划的思想。4.1.1遗传算法的产生与发展34.1遗传算法简介产生60年代中期，美国Michigan大学的J.H.Holland教授提出借鉴生物自然遗传的基本原理用于自然和人工系统的自适应行为研究和串编码技术；1967年，他的学生J.D.Bagley在博士论文中首次提出“遗传算法(Geneti

3、cAlgorithms)”一词；1975年，Holland出版了著名的“AdaptationinNaturalandArtificialSystems”，标志遗传算法的诞生。4.1.1遗传算法的产生与发展44.1遗传算法简介发展70年代初，Holland提出了“模式定理”（SchemaTheorem），一般认为是“遗传算法的基本定理”，从而奠定了遗传算法研究的理论基础；1985年，在美国召开了第一届遗传算法国际会议，并且成立了国际遗传算法学会(ISGA，InternationalSocietyofGeneticAlgorithms)；4.1.1遗传

4、算法的产生与发展54.1遗传算法简介发展1988年，Holland的学生D.J.Goldherg出版了“GeneticAlgorithmsinSearch,Optimization,andMachineLearning”，对遗传算法及其应用作了全面而系统的论述；1991年，L.Davis编辑出版了《Handbookofgeneticalgorithms》，其中包括了遗传算法在工程技术和社会生活中大量的应用实例。4.1.1遗传算法的产生与发展64.1遗传算法简介达尔文的自然选择说遗传（heredity）：子代和父代具有相同或相似的性状，保证物种的稳定

5、性；变异（variation）：子代与父代，子代不同个体之间总有差异，是生命多样性的根源；生存斗争和适者生存：具有适应性变异的个体被保留，不具适应性变异的个体被淘汰。自然选择过程是长期的、缓慢的、连续的过程。4.1.2生物进化理论和遗传学的基本知识74.1遗传算法简介遗传学(Genetics)基本概念与术语染色体（chromosome）：遗传物质的载体；脱氧核糖核酸（DNA）：大分子有机聚合物，双螺旋结构；遗传因子（gene）：DNA或RNA长链结构中占有一定位置的基本遗传单位；4.1.2生物进化理论和遗传学的基本知识84.1遗传算法简介遗传学基本

6、概念与术语基因型（genotype）：遗传因子组合的模型；表现型（phenotype）：由染色体决定性状的外部表现；4.1.2生物进化理论和遗传学的基本知识1111111111011194.1遗传算法简介遗传学基本概念与术语基因座（locus）：遗传基因在染色体中所占据的位置，同一基因座可能有的全部基因称为等位基因（allele）；个体（individual）：指染色体带有特征的实体；种群（population）：个体的集合，该集合内个体数称为种群的大小；4.1.2生物进化理论和遗传学的基本知识104.1遗传算法简介遗传学基本概念与术语进化（evo

7、lution）：生物在其延续生存的过程中，逐渐适应其生存环境，使得其品质不断得到改良，这种生命现象称为进化；适应度（fitness）：度量某个物种对于生存环境的适应程度。对生存环境适应程度较高的物种将获得更多的繁殖机会，而对生存环境适应程度较低的物种，其繁殖机会就会相对较少，甚至逐渐灭绝;4.1.2生物进化理论和遗传学的基本知识114.1遗传算法简介遗传学基本概念与术语选择（selection）：指决定以一定的概率从种群中选择若干个体的操作；复制（reproduction）：细胞在分裂时，遗传物质DNA通过复制而转移到新产生的细胞中，新的细胞就继承

8、了旧细胞的基因;交叉（crossover）：在两个染色体的某一相同位置处DNA被切断，其前后两串分别交叉组合形成两个新的染