遗传算法与正交设计的结合及应用

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1、中圈科学拉术^擘硎f?沦空遗竹算法0雕宓{；}}f的纳台及成用摘要?遗传算法是基于进化论的原理发展起来的一种广为应用的、商效的随机搜索与优化算法。遗传算法从一组随机生成的个体组成的种群开始，经过选择、交叉、变异等遗传操作对问题的解空间进行高效的随机搜索。遗传算法具有简单、通用、鲁棒性强等特点，适用于对复杂问题的求解，特别是柔性制造系统领域中存在的能力扩张等大规模整数混合规划问题。正交设计是试验设计方法中最优的设计方法之一。采用正交设计可以通过少量的试验点获取尽可能多的信息。旋转正交法是在正交设计基础上提出的特别针对整数规划问题的一种求解方法。旋转正交法通过正交

2、设计对问题的求解空问进行正交取样，并引入极差思想，通过极差比较在不同的正交子空间之间进行旋转，以较快的速度搜索整个解空间。?旋转正交法与遗传算法结合的算法通过旋转正交法快速提取解空间中的优异个体，并将其添加到遗传算法的种群中，参与遗传运算。采用这样的处理将个子空间的最优试验个体的遗传信息添加到种群中，加快遗传算法的搜索速度。通过向种群中添加各个不同子空间的优异个体，可以迫使遗传算法不局限于某个子空间搜索从而避免出现未成熟收敛现象。本文提出的算法在应用表面封装技术的印刷配线板的能力扩张规划中获得良好的应用。关键字：遗传算法，正交设计，旋转正交法闽科学技术人学颁I

3、j地立遗f々’I：{盘与爪交墩计的站旮及J配川AbstractGeneticalgorithm(GA)isawell-usedandhighefficiencyrandomlysearchingmethodthatbasedonevolutionarytheory．Fromarandomlyproducedpopulation，geneticalgorithmsearchesthefieldefficientlythroughgeneticoperationssuchasselect，crossoverandmutation．Simplicity，genera

4、lizationandstrongrobustnessarecharactersofGA．GAiswellfittedtosomeverycomplexquestions，suchasIargescaleinteger-mixedprogrammingproblemwhichW&Sgivenoutinflexiblemanufacturingsystemcapacitydesign．Orthogonaldesignisoneoftheoptimalexperimentaldesigns．Usingorthogonaldesigntoselectexperime

5、ntpointscarlobtainparameters’informationthrou曲lessexperiments．RotatingonhogonalmethodrRor0samplesthefieldbyorthogonaldesign，thencompareseachfactors’effect．Bytheorder,ROMrotatesamongdifferentorthogonalsubfieldsandsearchesforthebestsolution．ThenewalgorithmcombinesGAandROMtogether．ROM·

6、GAusesROMtoselectthebestindividualfromsamplingpoints．thenaddSthebestoneintothepopulationofGA．BasedonthegeneticmechanismofOA，thegeneticinformationofbestindividualofeachorthogonalsubfieldobtainedbyROMCanbeusedtOacceleratethesearchingspeedofGA．AddingbestindividualsintothepopulationCall

7、preventGAfromimmatureconvergence．ROM—GAiswellappliedinthecapacityexpansionofprintedcircuitboardmanufacturingwhichUSeSsurfacemounttechnology．Keywords：geneticalgorithm，orthogonaldesign，rotatingorthogonalmethod4qI田科学拙术J：学倒【lj论义遗伯算法l=i形受敬计的蚰☆驶心J第一章绪论在工业工程的研究与实践中，一些问题特别是制造系统中的许多最优化问题．如柔性

8、制造系统的能力规划等，具有非常复杂的性