改进的遗传算法

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1、遗传算法沈阳工业大学应用数学系14.2基本遗传算法算法原理:(1)二进制编码(2)单点交叉(3)轮盘赌策略。14.2基本遗传算法算法步骤:(1)随机产生初始种群,个体数目一定,每个个体表示为染色体的基因编码。(2)用轮盘赌策略确定个体的适应度,并判断是否符合优化准则,弱符合,输出最佳个体及其代表的最优解,并结束计算,否则转向3(3)依据适应度选择再生个体,适应度高的个体被选中的概率高,适应度低的个体可能被淘汰(4)按照一定的交叉概率和交叉方法,生成新的个体。14.2基本遗传算法算法步骤:(5)按照一定的变异概率和变异方法,生成新的个体

2、;(6)由交叉和变异产生新一代的种群,返回到2.14.2基本遗传算法算法举例:[xv,fv]=myGA(@fitness,0,30,50,100,0.9,0.04,0.01)[xv,fv]=myGA(fitness,a,b,NP,NG,Pc,Pm,eps)自变量上界:a,自变量下界:b种群大小:NP,最大进化代数:NG杂交概率:Pc,变异概率:Pm自变量离散精度:eps,目标函数的最小值:fv目标函数取最小值时的自变量值:xm初始化选择交叉与变异resultmain14.3顺序选择遗传算法算法原理:(1)按适应值大小对个体进行排序(2

3、)定义最好的个体的选择概率为q(对于用遗传算法求最大值问题来说,最好个体也就是适应值最大的个体),则排序后的第j个个体的选择概率为:从顺序选择的选择概率计算公式可以看出,每个个体都有可能被选中从而产生后代。14.3顺序选择遗传算法算法步骤:(1)随机产生初始种群,个体数目一定,每个个体表示为染色体的基因编码(2)计算个体的适应度,并判断是否符合优化准则,弱符合,输出最佳个体及其代表的最优解,并结束计算,否则转向3(3)根据顺序选择策略选择再生个体(4)按照一定的交叉概率和交叉方法,变异概率和变异方法,生成新个体(5)由交叉和变异产生新

4、一代的种群,返回214.3顺序选择遗传算法算法举例[xv,fv]=SBOGA(@fitness,0,4,50,500,0.2,0.9,0.05,0.01)个体数目50,最大进化代数500,最好个体的选择概率0.2,离散精度0.01,杂交概率0.9,变异概率0.0514.4适值函数标定的遗传算法一般情况,目标函数作适值函数。对于最小值问题,目标函数取反作为适值函数。有时由于目标函数之间的相对差别很小,从而各个个体的选择概率差别很小,此时各个个体被选择的几率几乎一样,这将导致遗传算法的选择功能被弱化,此时需要对目标函数标定,标定的方法有线

5、性标定、动态标定、对数标定等。14.4适值函数标定的遗传算法算法原理:对于最大化问题,动态线性标定的变换公式如下:上式中F为适应值函数,f为目标函数值,为第k代的最小目标函数值,为选择压力调节值,它是较小的数,它随着k的增大而减小,一般采用如下的设置方法:其中M,c为常数14.4适值函数标定的遗传算法算法步骤:(1)随机产生初始种群,个体数目一定,每个个体表示为染色体的基因编码。(2)对目标函数值作变换,计算个体的适应度,并判断是否符合优化准则,若符合,输出最佳个体及其代表的最优解,并结束计算,否则转向3(3)依据适应度选择再生个体,

6、适应度高的个体被选中的概率高,适应度低的个体可能被淘汰(4)按照一定的交叉概率和交叉方法,生成新的个体。14.4适值函数标定的遗传算法算法举例[xv,fv]=NormFitGA(@fitness,0,4,50,500,0.5,0.9,0.9,0.04,0.01)个体数目50,最大进化代数500,选择压力调节值得初始值为2,选择压力调节值得缩小洗漱取0.9,离散精度0.01,杂交概率0.9,变异概率0.0414.5大变异遗传算法算法原理:当某带中所有个体集中在一起时,我们以一个远大雨通常的变异概率的概率执行一次变异操作,具有大变异概率的

7、变异操作能够随机、独立地产生许多新个体,从而使真各个种群脱离”早熟”。大变异遗传算法的具体操作过程为:当某一代的最大适应度Fmax与平均适应度Favg满足其中,被称为密集因子,表征个体集中的程度.将该代中所有个体设为具有最高适应度个体的形式,这就是“集中”。随后,以一个比通常变异概率大5倍以上的概率对集中了的参数进行一次变异操作。14.5大变异遗传算法大变异操作要求有两个参数是:密集因子和大变异概率。密集因子用来决定大变异操作在整个优化过程中所占的比重,其数值越进阶0.5,大变异操作被条用得越频繁;大变异概率越大,含大变异草需哦的遗传

8、算法的稳定性就越好,但是,这是以牺牲收敛速度为代价的。14.5大变异遗传算法算法步骤:1.随机产生初始种群,个体数目一定,每个个体表示为染色体的基因编码。2.计算个体的适应度,并判断是否符合优化准则,若符合,输出最佳个体

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