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《安徽大学》 2010年
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基于改进遗传算法的应用研究

曹道友  
【摘要】: 自从进入二十世纪以来,计算机技术得到了飞速发展,变化是日新月异的。从计算机的诞生到普及,经过了非常短暂的时间。在这短短的几十年里,计算机技术带给了人们哪些的好处呢?可以说是数不胜数的,而且也是无可替代的。计算机改变了人们的生活方式,提高了世界各国的经济发展速度,对整个世界的政治,经济,军事和文化等各个方面都有着深刻的影响。可以说计算机把人们从一个世界带到了另一个世界当中,使人们可以更加舒适快乐的去生活。在众多的的计算机技术当中,关于遗传算法的研究和应用也是相当的火热的。随着经济的不断发展,遗传算法应用到了人们生活中的方方面面,有着举足轻重的作用。因此本文有必要对遗传算法做进一步的研究,希望能使遗传算法得到更加广泛的应用。 早在上个世纪关于遗传算法的研究就已经出现了,但是对于遗传算法的研究至今还在进行,大部分都是针对遗传算法的改进方面的研究。因为在遗传算法中一直存在着这样一个矛盾,就是局部最优与收敛速度的矛盾。为了有效地解决遗传算法中收敛速度与局部最优解的矛盾,本文提出了一种改进的遗传算法,分别对遗传算法的选择算子,交叉算子以及变异算子进行了改进。本文的工作主要表现在以下几个方面: (1)首先概括介绍了遗传算法的工作原理以及遗传算法产生的生物学背景,接着介绍了遗传算法的简史,遗传算法的发展与现状以及遗传算法的研究意义。 (2)简单介绍了遗传算法的基本概念以及遗传算法的主要步骤和参数控制,然后介绍了遗传算法的三大基本算子,即选择算子,交叉算子和变异算子。比较详细地说明了它们在遗传算法中的作用和相互的关系。 (3)结合实验分析了选择算子的改进和交叉算子的改进对遗传算法的影响和作用,然后又对变异算子作了改进,再结合实验分析了这三种算子的改进对于遗传算法的影响和作用。对这三种基本遗传算子的改进使得遗传算法的效率提高了,能够在一定程度上解决遗传算法中收敛速度与局部最优解的矛盾。 使用本文中改进的选择算子能够增加遗传算法收敛于全局最优解的概率,从而不容易陷入局部最优,也就增加了找到最优解的概率。使用文中改进的交叉算子可以加快遗传算法的收敛速度,从而缩短了寻找最优解的时间。使用文中改进的变异算子可以增强遗传算法跳出局部收敛的能力,同时在一定程度上对于遗传算法的收敛速度与最优解能够产生较大的影响。实验证明,这三种改进算子的结合能以较快的速度收敛于全局最优解,因此能够较好的解决遗传算法中收敛速度与局部最优解之间的矛盾。本文提出的改进遗传算法并不能完全解决遗传算法中收敛速度与局部最优解之间的矛盾,因此如何能够最大限度的提高遗传算法的效率问题以及如何最大限度的解决这样矛盾的问题,是我们今后研究遗传算法的感兴趣的地方。
【学位授予单位】:安徽大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP18

【引证文献】
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 孙景荣;许录平;徐孝芬;;一种基于遗传算法的XPNAV整周模糊度求解方法[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S09组合导航与导航新方法[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
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2 祝全乐;基于不确定理论的电力市场售购电策略研究[D];华北电力大学;2012年
3 王艳艳;并行自动分拣系统分拣任务及补货缓存优化研究[D];山东大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 季宝慧;改进的蜜蜂进化型遗传算法在生产调度中的研究与应用[D];大连交通大学;2010年
2 张秀平;基于改进遗传模拟退火算法的排课问题研究[D];天津师范大学;2011年
3 张宏磊;GA-FAHP在建设工程评标中的应用研究[D];河北工程大学;2011年
4 孙超;机械手的模糊控制方法研究[D];东北石油大学;2011年
5 杨大炼;基于改进BFA的旋转机械故障诊断核参数优选研究[D];湖南科技大学;2011年
6 赵博;近红外光谱无创血糖检测中的偶然相关及波长选择的研究[D];天津大学;2012年
7 张晓欢;不确定性作业车间调度问题优化方法的研究[D];哈尔滨理工大学;2011年
8 程自龙;基于U型脸模型及遗传算法的人脸识别技术研究[D];辽宁工程技术大学;2011年
9 武军;遗传算法在PCA人脸识别算法中的应用研究[D];电子科技大学;2011年
10 王文超;基于智能计算的微生物代谢网络与耐热性的关系研究[D];江南大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 郭观七;进化计算的遗传漂移分析与抑制技术[D];中南大学;2003年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周鸣争;基于遗传算法的模糊隶属函数的优化及应用[J];安徽机电学院学报(自然科学版);1998年04期
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6 张凯;赵国荣;姜静;;粒子群算法在武器装备保障资源优化中的应用[J];兵工自动化;2010年01期
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8 王仲民;戴怡;赵辉;;混沌遗传混合算法及其在弹簧剪应力校核中的应用[J];兵工学报;2009年08期
9 李昌隆;程鹏;陈晓波;柴旭东;;按区域惩罚划分的并行多目标遗传算法[J];北京航空航天大学学报;2005年11期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘志雄;杨光祥;;基于轮盘赌概率分配编码方法的并行机调度优化[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
2 李会军;叶宾;;一种基于递归BP神经网络的多步预测控制方法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
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5 张启义;常树春;张永利;;改进遗传算法在公路运输装备战场抢修中的应用[A];中国运筹学会第九届学术交流会论文集[C];2008年
6 张启义;唐小平;李振东;;基于改进遗传算法的战区联勤军事物流运输保障研究[A];中国运筹学会第九届学术交流会论文集[C];2008年
7 路凤敏;蒋建林;徐进澎;;多目标反p-中心问题的单亲遗传模拟退火混合算法[A];中国运筹学会第十届学术交流会论文集[C];2010年
8 杨杰;;模糊条件下变质性物品库存控制模型[A];全国第九届企业信息化与工业工程学术会议论文集[C];2005年
9 甘屹;杜继涛;;基于并行蚁群优化的车间调度研究[A];全国先进制造技术高层论坛暨第八届制造业自动化与信息化技术研讨会论文集[C];2009年
10 姜宏伟;黄守平;;变压器遗传进化过程中的适应度计算[A];第十届中国科协年会科技创新与工业强市战略论坛论文汇编[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李佳;载人潜器阻力性能的数值和试验预报及外形优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 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
3 陈得宇;基于MAS的智能电压控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 胡沙;面向服务的模具企业信息系统集成平台关键技术研究[D];华中科技大学;2010年
5 何英;干旱区典型流域水资源优化配置研究[D];新疆农业大学;2010年
6 李熹平;快速热循环注塑模具及工艺关键技术研究[D];山东大学;2010年
7 张明明;面向量子可逆逻辑自动综合的多目标进化算法研究[D];东华大学;2010年
8 李春洋;基于多态系统理论的可靠性分析与优化设计方法研究[D];国防科学技术大学;2010年
9 孙兴杰;帝国·霸权·区域:权力边界与东方问题的演进[D];吉林大学;2011年
10 司俊德;基于人体损伤的工程车辆翻车保护系统性能研究[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 张静;协同产品开发过程规划方法研究[D];山东科技大学;2010年
3 仝磊;西双版纳地区鼠类食物贮藏行为研究[D];郑州大学;2010年
4 黄铖;无人艇的有限元参数化建模与变截面优化方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 赵淑香;零航速下减摇鳍的运动规律与能量优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 王东阳;多智能体调度优化算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 李魁星;基于信息熵遗传算法的舰船导航路径规划技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 林鸿蕴;船用封闭行星齿轮传动优化设计研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 石丽丽;智能优化算法对比研究及其在船体双底结构优化中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 孙承夏;混合进化算法及其在生产调度中的应用[D];大连理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 袁永博;李丹;;基于遗传算法的建设工程风险决策多目标优化研究[J];四川建筑科学研究;2010年01期
2 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
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6 刘海东,陈绍宽,褚琴,王靓,陈善亮;具有固定运行时分的列车运行控制系统研究[J];北方交通大学学报;2002年05期
7 丁勇,毛保华,刘海东,张鑫,王铁城;列车节能运行模拟系统的研究[J];北方交通大学学报;2004年02期
8 黄忠明;吴志红;刘全喜;;几种用于非线性函数逼近的神经网络方法研究[J];兵工自动化;2009年10期
9 钱冠群;张林;张莉;;基于复杂网络的二阶段软件聚类方法[J];北京航空航天大学学报;2009年12期
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中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 任伟建;陈建玲;韩冬;王凤妤;;蚁群算法综述[A];2007中国控制与决策学术年会论文集[C];2007年
2 陈龙福;赖志强;;大坡道区段改进接触网电分相装置设置的探讨[A];中国电气化铁路两万公里学术会议论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张贻弓;基于分区拣选策略的分拣机系统综合优化研究[D];山东大学;2011年
2 刘鹏;通道式自动分拣系统的配置优化研究[D];山东大学;2011年
3 李平;面向对象遗传算法及其在铁路行车指挥中的应用[D];铁道部科学研究院;2001年
4 孙炜;智能神经网络的机器人控制理论方法研究[D];湖南大学;2002年
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8 金菊良;遗传算法在水资源工程中的应用研究[D];四川大学;2000年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 林俊;串联动力蓄电池均衡充电技术的研究[D];浙江理工大学;2010年
2 李望移;基于引导交叉的遗传算法研究[D];湘潭大学;2010年
3 周蕾;粒子群算法的改进及其在人工神经网络中的应用[D];西安电子科技大学;2010年
4 王璐;电动汽车锂电池剩余电量估计方法的研究[D];北京交通大学;2011年
5 李孟敏;改进粒子滤波算法及其在目标跟踪中应用研究[D];合肥工业大学;2011年
6 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
7 姜哓玲;基于变分水平集的赤潮藻显微图像分割方法研究[D];中国海洋大学;2011年
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9 徐杰;基于卡尔曼滤波的动力电池组SOC精确估计[D];杭州电子科技大学;2009年
10 田晓辉;锂离子电池SOC预测方法应用研究[D];河南科技大学;2009年
【二级引证文献】
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1 左婷婷;许峰;;一种改进的进化算法在生产计划中的应用[J];软件导刊;2012年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 段新涛;置换混叠图像盲分离特征域方法研究[D];上海大学;2011年
2 陈亮;改进自适应差分进化算法及其应用研究[D];东华大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 缪啸华;基于模糊神经网络的甲醇合成塔转化率软测量建模的研究[D];华东理工大学;2012年
2 颜伟;集装箱航线系统优化设计模型研究[D];大连海事大学;2012年
3 王海娟;考虑叶轮前侧盖板流固耦合的转子系统动力学特性研究[D];郑州大学;2012年
4 雷厉霆;基于遗传算法网上排课系统的实现[D];内蒙古大学;2012年
【二级参考文献】
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1 金明;基于模拟退火算法的电力变压器优化设计[J];电工技术杂志;2000年02期
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【相似文献】
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2 陈明;顾幸生;赵瑾;;基于宗族进行裂变选择的自适应遗传算法[J];华东理工大学学报(自然科学版);2006年05期
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5 曹道友;程家兴;;基于改进的选择算子和交叉算子的遗传算法[J];计算机技术与发展;2010年02期
6 刘鲭洁;陈桂明;刘小方;;基于矩阵编码的遗传算法研究[J];计算机工程;2011年13期
7 刘红;韦穗;;遗传算子的分析[J];计算机技术与发展;2006年10期
8 徐清振;肖成林;;遗传算法的研究与应用[J];现代计算机;2006年05期
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3 李莉;潘丰;;基于遗传算法的多目标进化算法综述[A];2007中国控制与决策学术年会论文集[C];2007年
4 李长栋;远方;刁可;;遗传算法在桁架优化中的应用[A];第二届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2002年
5 林家恒;李国锋;田国会;刘长有;;遗传算法在旋转货架拣选优化中的应用[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年
6 彭宏;欧庆铃;欧永斌;;具有退火选择的遗传算法的收敛速度估计[A];1998年中国智能自动化学术会议论文集(下册)[C];1998年
7 冯春;谢泗淮;张怡;;解两层决策问题的一个遗传算法[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年
8 钟守楠;;基于互补算子自适应遗传算法[A];中国运筹学会第六届学术交流会论文集(上卷)[C];2000年
9 陈岑;王贵成;逄玉俊;;一种基于遗传算法的故障聚类新方法[A];2009全国虚拟仪器大会论文集(二)[C];2009年
10 李茂军;童调生;童光宇;;单亲遗传算法图式定理的分析研究[A];1998中国控制与决策学术年会论文集[C];1998年
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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
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6 易水;IT新词集锦[N];计算机世界;2003年
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8 高澜庆;矿山企盼智能化[N];中国矿业报;2000年
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1 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
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4 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
5 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
6 廖平;基于遗传算法的形状误差计算研究[D];中南大学;2002年
7 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
8 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
9 张需溥;小型化微带天线的设计与数值分析[D];上海大学;2004年
10 杨春成;空间数据挖掘中聚类分析算法的研究[D];解放军信息工程大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
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4 段杨;遗传算法的若干改进及其在支持向量机中的应用研究[D];南京邮电大学;2012年
5 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
6 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
7 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
8 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
9 刘东;行为约束下的Acrobot起摆控制研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 刘琨;遗传算法在数据挖掘聚类分析中的应用研究[D];中南林业科技大学;2008年
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