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《苏州大学》 2010年
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记忆遗传算法在函数优化中的应用

石丽娟  
【摘要】: 遗传算法是一种借鉴生物界自然选择和遗传机制的高度并行、随机、自适应的全局优化概率搜索算法。国内外都非常重视遗传算法的理论和应用研究,并取得了令人瞩目的进展。但遗传算法的理论和方法尚未成熟,算法自身的一些不足也有待于进一步地改进和完善,而函数优化问题是对遗传算法进行性能评价的常用算例。在遗传算法进行函数优化的过程中,不断出现个体重复现象,重复概率与参数设置有关。大量的重复个体参与每一代的遗传进化,在计算每个个体的适应度时,相同个体,相同的操作,相同的计算结果,消耗了大量的程序运行时间,提高了程序的时间复杂度,针对这个现象,本文提出了一种新的算法——记忆遗传算法。该算法创设了遗传个体库的概念,遗传个体库中保存个体的编码和适应度信息,这种改进方法避免了相同个体适应度的重复计算,可以大大节省适应度评估的时间,从而获得较快的收敛速度,改进了算法的性能。研究工作从对简单一元函数、二元多峰函数和单峰函数的迭代过程深入细致的探究开展,选择了一些典型的复杂函数进行仿真测试,通过和其它方法比较,证明本文提出的记忆遗传算法能有效加快算法的收敛速度,从而改进了算法的性能。 本文对遗传算法的主要改进及工作如下: 1.遗传算法模拟了自然选择和遗传中发生的复制、交叉和变异等现象,从任一初始种群出发,通过随机选择、交叉和变异操作,产生一群更适应环境的个体。本文首先通过对一个函数的优化详细介绍了遗传算法的实际工作过程,在这过程中发现了个体的重复现象;然后通过一个简单一元函数具体分析了遗传算法过程中种群个体的重复现象,包括哪些参数的设置会影响重复率,对这些现象的研究为本课题的提出提供了事实依据。 2.根据标准遗传算法的运算流程,在每一代每一个体执行选择、交叉和变异操作之前,均要进行适应度值的计算。针对遗传算法过程中个体的重复现象,本文提出了遗传个体库的概念。个体库中保存个体的编码和适应度值信息,产生的新个体在执行选择、交叉和变异操作之前先与个体库中已存有的个体编码信息进行比对,如果个体库中已有相同个体的编码信息,则直接将对应的适应度值取出,避免了相同个体适应度值的重复计算,加快了运行速度,改进了算法性能。 3.为了测试本文提出的改进是否有效和是否具有一定的通用性,选择了多个测试函数,并采用多种算法进行了测试,通过大量的实验及对实验结果的分析与比较,给出了结论。 最后,通过对研究工作的总结,指出本文改进算法的优点与不足,为遗传算法的进一步研究提供一定的参考价值。
【学位授予单位】:苏州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP18

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 位二伟;二倍体自适应遗传算法在函数优化中的应用[D];重庆大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李茂军,童调生;单亲遗传算法编码方式的研究[J];长沙电力学院学报(自然科学版);2000年03期
2 何大阔,王福利,贾明兴;遗传算法初始种群与操作参数的均匀设计[J];东北大学学报;2005年09期
3 袁晓辉,曹玲,夏良正;具有成熟前收敛判断的自适应遗传算法(英文)[J];Journal of Southeast University(English Edition);2003年01期
4 陈小平,于盛林;实数遗传算法交叉策略的改进[J];电子学报;2003年01期
5 任子武;伞冶;;实数遗传算法的改进及性能研究[J];电子学报;2007年02期
6 张琳,郑忠,高小强;多峰函数优化的混合遗传算法[J];重庆大学学报(自然科学版);2005年07期
7 程国胜;遗传算法的收敛速度估计[J];高等学校计算数学学报;2004年04期
8 陈明杰;刘胜;;改进自适应遗传算法在函数优化中的应用研究[J];哈尔滨工程大学学报;2007年08期
9 张彤,张华,王子才;浮点数编码的遗传算法及其应用[J];哈尔滨工业大学学报;2000年04期
10 郏宣耀,张帆;用遗传算法求解多参量函数优化问题[J];湖南工业职业技术学院学报;2005年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴大宏,赵人达;基于遗传算法与神经网络的桥梁结构健康监测系统研究初探[J];四川建筑科学研究;2002年03期
2 熊伟,吴敏哲;形态优化张弦桁架预应力设计研究[J];四川建筑科学研究;2005年05期
3 张安勤;数据挖掘与进化算法[J];安徽教育学院学报;2002年03期
4 田晓艳;;计算智能主要算法研究[J];安防科技;2009年12期
5 程家兴,陈万里;列车控制问题的计算分析及自适应算法[J];安徽大学学报(自然科学版);2002年02期
6 蒋中;遗传算法在PID参数优化中的应用[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2000年01期
7 阮怀忠,张建中;基于改进遗传算法的TSP问题求解[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2003年04期
8 陈杰,周冬华;浮点数编码的遗传算法在模糊控制器参数寻优中的应用[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年02期
9 方潜生;硬件进化(EHW)的研究与进展[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年06期
10 杨益;;基于FPGA的背包问题的求解[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2010年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 齐继阳;竺长安;曾议;;基于遗传禁忌混合搜索算法的设备布局研究[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 杨益;方潜生;汪力君;;基于Handel-C的数字芯片的设计方法研究与实现[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
3 胡杨林;蒋洁琼;王明煌;曾勤;邱岳峰;邹俊;陈红丽;FDS team;;聚变裂变混合堆长寿命锕系废料嬗变处理的中子学优化分析[A];安徽新能源技术创新与产业发展博士科技论坛论文集[C];2010年
4 王福林;吴昌友;孙立民;;农业产值结构预测问题研究[A];创新思想·科学发展·构建和谐——黑龙江省首届社会科学学术年会优秀论文集下册[C];2008年
5 高尚;江新姿;汤可宗;;蚁群算法与遗传算法的混合算法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 孙燕;孙峥;黄鹍;;基于模拟退火机制的隔离小生境混合遗传算法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 孙燕;孙峥;;利用正交遗传算法优化交通检测点分布[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 孙俊清;李平;韩梅;;装卸桥调度问题及其混合智能优化算法GASA[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
9 郭玉堂;刘路路;;基于佳点集遗传算法的边缘检测[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 曹浪财;罗键;;一种改进求解TSP问题智能蚂蚁算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 谭枫;介入式文化算法及其应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 戴运桃;粒子群优化算法研究及其在船舶运动参数辨识中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 孙明;基于小波和迟滞的混沌神经网络及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 谭佳琳;粒子群优化算法研究及其在海底地形辅助导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 王龙金;零/低航速减摇鳍升力模型及系统控制策略研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 王蕊;无线传感器网络部署与拓扑控制研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 时长江;豆科类杂草种子图像识别系统研究[D];中国海洋大学;2009年
8 段志东;基于广义模块化设计的快锻液压机机架力学特性研究[D];兰州大学;2010年
9 韩艳玲;可能性构造空间理论与计算机作曲思维模型研究[D];华中科技大学;2010年
10 彭北青;第三方物流配送车辆路径问题模型及算法研究[D];华中科技大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赫英毅;毫米波段基于TE_(21)模差网络设计[D];中国工程物理研究院;2009年
2 万成;动态环境下的元胞遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
3 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
4 柳枝华;微粒群优化算法的改进及应用[D];南昌航空大学;2010年
5 吴香庭;基于遗传算法的K-means聚类方法的研究[D];山东科技大学;2010年
6 马水松;多目标遗传算法与非支配集的构造研究[D];山东科技大学;2010年
7 王辉;基于改进遗传算法的物流配送路径优化研究[D];山东科技大学;2010年
8 纪二云;基于改进遗传算法的电力系统无功优化的研究[D];山东科技大学;2010年
9 张海峰;空间三维信息重构与飞行器路径规划[D];山东科技大学;2010年
10 施晓坤;煤炭企业人才结构优化[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 董丽丽;龚光红;李妮;孙勇;;基于云模型的自适应并行模拟退火遗传算法[J];北京航空航天大学学报;2011年09期
2 谢怀勤;陈幸开;陈辉;曲艳双;;基于神经网络遗传算法的GFRP拉挤双目标优化[J];材料科学与工艺;2010年04期
3 宋清昆;王建双;王慕坤;;基于遗传算法的小波神经网络控制器设计[J];电机与控制学报;2010年04期
4 庄英超;余海涛;夏军;胡敏强;;基于新型自适应遗传算法的直线感应电机的优化设计(英文)[J];Journal of Southeast University(English Edition);2009年02期
5 任子武;伞冶;;实数遗传算法的改进及性能研究[J];电子学报;2007年02期
6 张春涛,杨大地;改进型遗传算法及其在TSP中的运用[J];重庆大学学报(自然科学版);2004年07期
7 张琳,郑忠,高小强;多峰函数优化的混合遗传算法[J];重庆大学学报(自然科学版);2005年07期
8 曹家兴;陆建平;;遗传算法-贝叶斯正则化BP神经网络拟合滴定糖蜜中有机酸[J];分析化学;2011年05期
9 陈明杰;刘胜;;改进自适应遗传算法在函数优化中的应用研究[J];哈尔滨工程大学学报;2007年08期
10 王改良;武妍;;用入侵的自适应遗传算法训练人工神经网络[J];红外与毫米波学报;2010年02期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 陈霄;DNA遗传算法及应用研究[D];浙江大学;2010年
2 程方晓;基于自适应保持多样性遗传算法的汽车动力传动系多目标优化[D];吉林大学;2011年
3 李晓明;一种新型混合优化算法及其在优化油田开发中的应用[D];西南石油学院;2004年
4 周辉仁;递阶遗传算法理论及其应用研究[D];天津大学;2008年
5 朱灿;实数编码遗传算法机理分析及算法改进研究[D];中南大学;2009年
6 唐海红;基于遗传算法的连续梁桥优化设计方法与应用研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
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1 陈超;自适应遗传算法的改进研究及其应用[D];华南理工大学;2011年
2 韩志强;某发射装置上架的减重技术研究[D];南京理工大学;2006年
3 朱成娟;遗传算法的改进及其若干应用[D];燕山大学;2006年
4 刘道军;向量编码遗传算法求解TSP问题的研究[D];中南民族大学;2008年
5 金芬;遗传算法在函数优化中的应用研究[D];苏州大学;2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张昀;进化速率的研究与进化理论的统一[J];北京大学学报(自然科学版);1997年06期
2 黄聪明,陈湘秀;小生境遗传算法的改进[J];北京理工大学学报;2004年08期
3 李茂军,邱丽芳,童调生;单亲遗传算法的计算效率分析[J];长沙电力学院学报(自然科学版);1999年01期
4 何大阔,王福利,张春梅;基于均匀设计的遗传算法参数设定[J];东北大学学报;2003年05期
5 韩炜,廖振鹏;关于遗传算法收敛性的注记[J];地震工程与工程振动;1999年04期
6 刘迎曦,王登刚,李守巨,王海菊;识别混凝土重力坝弹性模量的一种新方法[J];大连理工大学学报;2000年02期
7 袁晓辉,曹玲,夏良正;具有成熟前收敛判断的自适应遗传算法(英文)[J];Journal of Southeast University(English Edition);2003年01期
8 米军,韩瑞峰;随机数发生器对蒙特卡罗算法求解定积分的影响[J];电脑开发与应用;2004年10期
9 闻新超 ,周琳霞 ,牛凯;一种基于混合编码的遗传算法[J];电子技术;2003年01期
10 江瑞,罗予频,胡东成,司徒国业;一种基于多Agent协同的准并行遗传算法[J];电子学报;2002年10期
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1 杨宇明;遗传算法的实施技术研究[D];重庆大学;2003年
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1 廖俊,朱世强,林建亚,任德祥;遗传算法在T-S模糊模型辨识中的应用[J];信息与控制;1997年02期
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3 金耀初;蒋静坪;;基于遗传算法的模糊控制器分析[J];模式识别与人工智能;1997年01期
4 曹先彬;庄镇泉;;一种基于遗传算法的模糊规则生成方法[J];模式识别与人工智能;1997年02期
5 夏文,王华芝;遗传算法在多波束赋形天线优化中的研究[J];北京邮电大学学报;1998年04期
6 龙甫荟,郑南宁,张晓缋;基于多层感知遗传算法的图象分割新方法[J];控制理论与应用;1998年02期
7 刘莹,王宝树,马建峰,杨耆董;模糊聚合及遗传算法在多传感器数据融合中的应用[J];电子科技;1998年01期
8 黄海贇,戚飞虎;一种精确标定摄像机的遗传算法方案(英文)[J];红外与毫米波学报;2000年01期
9 徐小力,许宝杰,殷健;采用遗传算法的旋转机组状态趋势预测之探讨[J];机械科学与技术;2000年05期
10 陈勇,邓先灿;基于遗传算法的微波电路优化方法[J];微波学报;2000年S1期
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1 周海清;王恭先;陈正汉;;基于面向对象遗传算法的抗滑桩优化设计程序的研制[A];中国土木工程学会第九届土力学及岩土工程学术会议论文集(下册)[C];2003年
2 吴建生;金龙;;基于实数编码的遗传算法神经网络预报建模研究[A];推进气象科技创新加快气象事业发展——中国气象学会2004年年会论文集(下册)[C];2004年
3 申元霞;张翠芳;;GA-BP算法在系统辨识中的应用[A];中国自动化学会、中国仪器仪表学会2004年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2004年
4 刘辙;彭亮;崔广才;吴学礼;;混合遗传算法在车间调度中的应用[A];中国自动化学会全国第九届自动化新技术学术交流会论文集[C];2004年
5 曹春红;李文辉;张永坚;;遗传蚂蚁算法在几何约束求解中的应用[A];中国仪器仪表学会第六届青年学术会议论文集[C];2004年
6 姜楠;张春森;;遗传算法在图像模板匹配中的应用[A];高精度几何量光电测量与校准技术研讨会论文集[C];2008年
7 朱秀娥;周宝焜;;振动筛设计的遗传算法[A];福建省科协第三届学术年会装备制造业专题学术年会论文集[C];2003年
8 何奉道;梁向阳;;基于遗传算法的机车周转图优化编制方法[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年
9 刘忠凯;薛正辉;任武;李伟明;高本庆;;用遗传算法优化八木天线[A];2005'全国微波毫米波会议论文集(第二册)[C];2006年
10 汝勇;杨树强;;遗传算法在历史性约束组合优化问题中的应用[A];2010通信理论与技术新发展——第十五届全国青年通信学术会议论文集(上册)[C];2010年
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1 林京;《神经网络和遗传算法在水科学领域的应用》将面市[N];中国水利报;2002年
2 程爱娟;旅行推销员问题(TSP)的人工智能解法及其应用[N];新疆科技报(汉);2001年
3 中国科技大学计算机系 邢方亮;计算智能百花齐放[N];计算机世界;2003年
4 包家庆;IDS五大发展趋势[N];网络世界;2002年
5 郭明波;来自蝙蝠的启发[N];北京科技报;2001年
6 易水;IT新词集锦[N];计算机世界;2003年
7 李磊;让电子政务更聪明[N];计算机世界;2001年
8 高澜庆;矿山企盼智能化[N];中国矿业报;2000年
9 记者 吴苡婷;用技术挖出网络信息中“金子”[N];上海科技报;2009年
10 顾正华 唐洪武 肖洋 河海大学水利水电工程学院 李云 南京水利科学研究院水工研究所;水流智能模拟大步走来[N];中国水利报;2005年
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1 袁丽华;基于物种进化的遗传算法研究[D];南京航空航天大学;2009年
2 陈霄;DNA遗传算法及应用研究[D];浙江大学;2010年
3 曹宇;利用遗传算法对声障板优化设计的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 张旭;具有拓扑结构布局优化的理论及算法[D];大连理工大学;2004年
5 廖平;基于遗传算法的形状误差计算研究[D];中南大学;2002年
6 周明;高新技术产业投资环境系统研究[D];西北工业大学;2006年
7 于健海;基于遗传算法的模拟电路优化设计方法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
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9 李军华;基于知识和多种群进化的遗传算法研究[D];南京航空航天大学;2009年
10 姚静;基于遗传算法的火电机组负荷优化分配研究[D];武汉大学;2013年
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1 朱奉梅;遗传算法在高校排课系统中的研究与应用[D];东北大学;2009年
2 孙晓丽;基于遗传算法的既有线平面及纵断面整正优化设计[D];中南大学;2010年
3 冯秋霞;解最小生成树问题的新的遗传算法[D];西安电子科技大学;2010年
4 郭佳;基于遗传算法的认知无线网络资源分配技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
5 宋品;基于改进遗传算法的波束形成技术研究及其应用[D];西安电子科技大学;2010年
6 梁云静;基于遗传算法的主题爬虫搜索策略研究[D];湖北工业大学;2010年
7 高建兵;基于遗传算法的模糊推理控制系统的参数优化研究[D];辽宁工程技术大学;2011年
8 李振业;多向变异遗传算法及其优化神经网络的研究[D];华南理工大学;2011年
9 栾丽霞;遗传算法在潍坊商校排课系统的研究与应用[D];电子科技大学;2011年
10 王辉;基于改进遗传算法的物流配送路径优化研究[D];山东科技大学;2010年
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