改进的元胞遗传算法及其应用

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1、．、．＇？．分类号：０２２４単位代码１０３６１：安款化义大奮、ＴｒＡＮＨＵ０＾＾ｐＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ论文題目：改进的元胞遗传算法及其应用作者姓名：祝勤友专业名称：应用数学鲁师姓名：许峰教授完成时间—：二〇六年六月■？中图分类号：０２２４论文编号：．７４密级；公开学科分类号：ｍ８０安徽理王大学硕壬学位论文改进的元胞遗传算法及其应用作者姓名：祝勤友专业名称：应用数学研究方向：遗传貸法

2、导师姓名；许峰教授导师单位：安徽理工大学答辩委员会主席；范益政教授论文答辩日期：２０１６年６月２日安徵理工大学研究生处２０１６年６月７日ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｉｎＡｌｉｅｄＭａｔｈｅｍａｔｉｃｓｐｐＩｍｒｏｖｅｄｃｅｌｌｕｌａｒｅｎｅｔｉｃａｌｏｒｉｔｈｍａｎｄｉｔｓｐｇｇａｐｌｉｃａｔｉｏｎｐＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＺｈｕｉｎｏｕＱｙＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＸｕＦｅｎｇＳｃｈｏｏｌｏｆＳｃｉｅｎｃｅＡｎｈｕｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃ

3、ｈｎｏｌｏｇｙＮｏ．ｌ６８ＳｈｕｎｅｎＲｏａｄＨｕａｉｎａｎ巧２００１，，ｇｇ，，Ｐ．义ＣＨＩＮＡ独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｌ乂标注和致谢的地方Ｌ乂外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得安徽理工大学或其他教言祈物的举化或祁书而佑用封的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签秦；如如《日期：如饰＾月７曰学位论文版权使用授权书本

4、学位论文作者完全了解安徽理工大学有保度、使用学位论文的规定，巧；研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于安徽埋工大学。学校有权保留并向国家有关部口或机拘送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阀和借閑。本人授权安徽理工大学可仪将学位论文的全部或部分巧容编入有关数据库进行检索，可Ｌ乂采用影印、缩印或担描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：签字日期成俾＾月曰參＾若：）导师签名：曰：＾（Ｍｆ签字期俾＆月７曰摘要安徽理工大学硕±学位论文摘要一元胞遗传

5、算法是种将遗传算法和元胞自动机原理结合的进化算法，解决了遗传算法局部搜索能力不足的问题，使种群多样性保持更持久，保证了全局捜索和局部寻优之间的良好的平衡。但是众所周知，在实践中，元胞遗传算法在全局一个足够的平衡搜索和局部寻优之间都需要，而基于种群的算法的选择压力是粗略地反映这平衡的重要方式。但是往往选择不变的选择压为虽然能保持平衡，但是算法的效率不高。，进化次数大。可Ｗ通过改变比率来改变选择压力本人通过改变邻居结构来影响比率：，从而改变选择压为。基本思想是减少比率能减少种群的选择压力，促进全局捜索，从而保持群的较高的

6、多样性；増大比率能加强算法的选择压力，促进局部寻优，加快寻优，可Ｗ通过影响比率从而来影响选择压力。而比率则由邻居的结构半径和种群网格半径所决定，这时候可Ｗ通过在不同时期利用不同方式来定义元胞自动机中邻居，，产生不同的邻居结构最终可｜＾实一现在不同时期选择不同的选择压力．元胞遗传算法是种将元胞自动机与遗传算法相结合的进化算法，这种算法具有遗传算法的广泛的适用性、并行性和扩展性但是在后期的二维元胞空间扩散速度过慢一。本文提出种基于三维球形元胞空间的多目标元胞遗传算法，基本思想是：取元胞空间为Ｈ维球，根据Ｐａｒｅｔｏ支配关

7、系找出种群中的非支配解并保存到精英集，根据元胞自动机中拓扑结构和邻居等机制使精英集中的Ｐａｒｅｔｏ非支配解在种群中扩散。指标分析和数值实验表明，新算法的解不仅多样性和均匀性较好，而且在后期具有较快的扩散速度。本文所做工作如下：１．简要介绍了遗传算法和元胞遗传算法算法的研巧历程和研究现状的研究，总结了研巧的意义和论文的主要内容。２．分析了元胞遗传算法的结构，包括元胞遗传算法的基本原理、算法流程和参数设置Ｗ及算法的优缺点等。３．概要介绍了改进的元胞遗传算法的基本思想、给出算法步骤。４．概要介绍了自适应邻居结构

8、和Ｈ维元胞空间，然后将其用于元胞遗传算法。中，，并给出了详尽的算法步骤和算法流程最后编程验证算法的优越性图１２表５２［］口］参［］关键词：