gep在麦蚜种群建模中的应用研究

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1、分类号_TP18学号1208240779曲凌達疚科技式勞学位论文GEP在麦蚜种群建模中的应用研究.*、、•，••，丨•.•.V•••-.•....•.'_J.•t.iIf.-...••••'M"■.^I1,..*••*.■.J'、•I..••.作者张凯指导教师姓名X超学教授_1-’，’：•''•■、.--、.-；--:••-j、'.^厂.•-•'.••、•.，•：•二•，.•••.•ft请举位鈒别硕士专业名称计算机应用技术论文提交日期2015.05论文答辩日期20謂学位授予单位务要答辩委员会主席王会燃

2、评阅人祁飞声明本人郑重声明我所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中已经标明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人或其他人在其它单位已申请学位或为其它用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的所有贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了致谢。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：n曰期：▲紅柳关于学位论文使用授权的说明本人完全了解西安建筑科技大学有关保留、使用学位论文的规定，目卩

3、：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或者其它复制手段保存学位论文。(保密的论文在论文解密后应遵守此规定）本人授权中国学术期刊（光盘版）杂志社、中国科学技术信息研究所等单位将本学位论文收录到有关“学位论文数据库”之中，并通过网络向社会公众提供信息服务。因某种特殊原因需要延迟发布学位论文电子版，同意在□—年/□两年/□三年以后，在网络上全文发布。（此声明处不勾选的，默认为即时公开）注：请将此页附在论

4、文首页。西安建筑科技大学硕士论文GEP在麦蚜种群建模中的应用研究专业：计算机应用技术硕士生：张凯指导教师：王超学教授摘要小麦作为我国三大粮食作物之一，在人民生活和国民经济中占有极为重要的地位。麦蚜是我国各小麦产区的常发性害虫，不仅蚕食小麦营养、影响光合作用，而且还传播麦类病毒，导致小麦大幅减产和品质下降，严重威胁小麦的生产。本文的目的在于使用计算机技术模拟气候因素对于麦蚜的影响，而以往的数学建模方法有很多局限性，所以本文结合基因表达式编程（GeneExpressionProgramming,GEP）和

5、麦蚜调研数据进行麦蚜种群的建模工作。但是GEP依然无法克服进化计算乃至所有智能算法的通病-----趋同和早熟收敛，所以本文在对GEP算法围绕此问题进行改进的基础上完成了麦蚜种群建模的工作。本文主要工作有：三种对于基本GEP的改进算法，针对三种GEP算法的改进进行模拟实验，证明其效果相对于标准GEP和同类算法有不同程度的提升。之后结合三种算法和麦蚜调研数据进行的模拟实验进行麦蚜种群的建模。最后将三种算法应用于麦蚜种群建模软件的开发。详细介绍如下：配合个体多样性的计算，将标准GEP算法和蛙跳算法进行融合，

6、将个体按照个体多样性进行蛙跳分组，每组单独进化，使得多样性有差异的个体能够互相促进，配合模拟实验可以看出蛙跳算法的思想使得算法性能在一定程度上有所提升。采用熵的计算衡量种群多样性，并且对于种群的多样性采用一种变异率自适应调节的方式进行干涉，其次，对于遗传算子的改进也围绕着多样性提高的目的，模拟实验显示算法性能有所提高。受到模糊系统聚类思想的启发，将种群中贴近度较近的染色体进行随机替换，使得算法的搜索更加均匀，并且贴近度的阈值采用自适应方式更加符合算法的进化趋势，模拟实验显示算法性能具有竞争优势。结合在

7、模拟实验中性能效果最好的一种算法利用麦蚜调研数据建立麦蚜数据响应模型，验证算法在麦蚜气候响应模型构建中的效果。西安建筑科技大学硕士论文结合三种算法开发麦蚜气候响应模型软件，该系统由参数设定模块、后台计算模块、结果可视化模块三部分组成，通过数据的运行测试表明了该系统具有良好的使用效果和用户体验。关键词：麦蚜种群建模；基因表达式编程(GEP)；蛙跳算法；自适应；遗传算子；模糊聚类；麦蚜建模系统西安建筑科技大学硕士论文ResearchofApplicationofGEPinWheatAphidPopulat

8、ionModellingSpecialty：ComputerApplicationTechnologyName：ZhangKaiInstructor：Prof.WangChaoxueABSTRACTWheatisoneofthemostimportantcropsinourcountry,whichplayasignificantroleinthedailylifeofcitizensandnationaleconomy.Wheataphidisakin