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《武汉大学》 2004年
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演化计算的搜索策略研究

黄樟灿  
【摘要】:最优化理论是数学的一个分支,研究的是某些数学问题的最优解,即对给出的实际问题,从众多候选方案中找到最优方案。它具有高度的应用性和技术性的特点。 现在,解线性规划、非线性规划、随机规划、多目标规划、几何规划、整数规划等各种问题的最优化理论研究迅速发展,新的方法不断出现,实际应用日益广泛。这样的算法使用的是确定性的搜索方法,一个搜索点到另一个搜索点的转移有确定的转移关系,这种确定性使得算法的搜索具有定向性,从而有很快的收敛速度但很难达到问题的全局最优解,而且数值稳定性不好。作为解决复杂、困难的全局优化问题的演化计算也得到迅速的发展。从演化计算产生至今,算法设计一直是它的核心,也是人们所关注和研究的重点。这方面的研究始终围绕两个主题:一是扩大可应用领域;二是使之更加有效。前者旨在设计和发现有效的EC搜索策略,以解决过去不能解决或不能有效解决的问题;后者着重于修正和改进已有算法,使之更加有效。 论文围绕EC算法设计的两个主题,结合EC的特点,利用传统算法的本质特性,对EC的搜索策略进行了深入的研究,并取得了一系列成果。全文分为三大部分。 第一部分为最优化理论、演化计算基础理论的分析总结和演化计算搜索策略的研究。具体包括:分析了传统算法的搜索策略,总结了它们的本质特性。针对演化计算产生新解无序的矛盾,提出了基于相似性的邻域搜索策略。利用邻域搜索,可以方便地建立自适应的新解产生机制,在统一的框架下处理不同的优化问题。针对算法设计中存在的搜索效果和效率平衡问题,提出了利用适应值对个体进行分级的搜索策略。通过对个体的分级,可以区分个体在搜索过程中的职能:优秀的个体进行局部极小值的开采;其它的个体进行搜索空间的探索,以发现新的局部极小值,从而达到搜索效果和效率的平衡。针对演化计算搜索效率较差的问题,结合传统算法和数值分析的加速思想,提出了用父代个体信息的组合进行加速的搜索策略;针对小同的使用坏境,设计了三个加速算子,通过加速算子的使用,算法的搜索效率得到提高。为了提高收敛速度,结合模拟退火的思想,设计了邻域收缩技术。通过邻域收缩,算法的搜索速度明显提高。根据上述的搜索策略,结合演化计算的特点,提出了一个新的算法框架SFEC(Similarity Frame of Evolutionary Computation)。 第二部分为算法框架的性能测试。对函数优化、整数规划、多目标优化、TSP问题,根据它们各自的特点,利用算法框架设计了具体的算法。关于函数优化问题,
【学位授予单位】:武汉大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TP301.6

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 彭丹平;林志毅;王江晴;;求解TSP的一种改进遗传算法[J];计算机工程与应用;2006年13期
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 刘进超;进化计算若干问题研究[D];武汉理工大学;2007年
2 匡韬;基于演化计算的在线手写签名验证方法实现[D];武汉理工大学;2006年
3 郭震;签名验证方法及其演化算法研究[D];武汉理工大学;2006年
4 焉炳艳;一种新的基于相似性的多目标演化算法[D];武汉理工大学;2006年
5 吴勇;基因表达式编程算法及其应用研究[D];武汉理工大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 黄樟灿,吴方才,胡晓林;基于信息素的整数规划的演化求解[J];计算机应用研究;2001年07期
2 曹宏庆,康立山,陈毓屏,胡庆丰;常微分方程组并行演化建模的实验研究[J];软件学报;2003年03期
3 鄢烈祥;用列队竞争算法解旅行商问题[J];运筹与管理;1999年03期
4 周爱民,曹宏庆,康立山,黄玉珍;用遗传程序设计实现复杂函数的自动建模[J];系统仿真学报;2003年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 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
2 侯福均,吴祈宗;基于遗传算法和模拟退火算法优化神经网络的铁路营业里程预测[J];北京理工大学学报;2004年03期
3 修春波,唐运虞,刘向东,张宇河;混沌退火在神经网络函数优化计算中的应用[J];北京理工大学学报;2004年10期
4 陈云飞,刘玉树,范洁,赵基海;广义分配问题的一种小生境遗传蚁群优化算法[J];北京理工大学学报;2005年06期
5 侯福均;吴祈宗;;应用遗传算法求解模糊参数的单机调度问题[J];北京理工大学学报;2006年03期
6 宋锦河;基于模拟退火算法的生产调度问题[J];长春工程学院学报(自然科学版);2004年01期
7 刘淳安,陈一虎;基于带变异算子的粒子群优化算法[J];重庆工学院学报;2005年08期
8 杨敬松,刘辙,崔广才;混合遗传算法在车间作业调度问题中的应用[J];长春理工大学学报;2003年03期
9 刘辙,杨敬松,崔广才;Job-shop Scheduling问题的研究[J];长春理工大学学报;2003年03期
10 苑丽红,崔广才;基于遗传算法的柔性车间批量调度研究[J];长春理工大学学报;2005年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 魏建荣;王砚;张立毅;;遗传算法在多用户检测中的应用[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(上)[C];2006年
2 何世伟;宋瑞;鲁放;杨永凯;;不确定性群组决策优化模型及其在交通运输领域中的应用研究[A];第四届中国青年运筹与管理学者大会论文集[C];2001年
3 陈佳彬;张翔;;全局优化算法研究[A];福建省科协第五届学术年会数字化制造及其它先进制造技术专题学术年会论文集[C];2005年
4 支成秀;梁正友;;融合粒子群优化算法与蚁群算法的随机搜索算法[A];广西计算机学会2006年年会论文集[C];2006年
5 邹世伟;罗亚波;;基于OpenGL的车间虚拟布局系统研究与实现[A];湖北省机械工程学会机械设计与传动专业委员会第十五届学术年会论文集(一)[C];2007年
6 王军敏;周宁;查光明;;集成电路和图像处理技术的应用研究[A];四川省电子学会半导体与集成技术专委会2006年度学术年会论文集[C];2006年
7 钱贤伟;王梦光;;基于VRP模型的热轧生产批量计划及禁忌搜索算法[A];1998中国控制与决策学术年会论文集[C];1998年
8 Peng Hu, Haitao Fang Key Laboratory of Systems and Control, Academy of Mathematics and Systems Science Chinese Academy of Sciences, Beijing, 100080, P.R.China;The Best Possible Metropolis Type Algorithm[A];第二十四届中国控制会议论文集(上册)[C];2005年
9 胡巧华;吴怀宇;陈乔礼;陈媛;;一种求解旅行商问题的启发交叉算子的研究[A];第25届中国控制会议论文集(中册)[C];2006年
10 王鹏云;马宪民;;一种混合遗传算法在异步电机直接转矩调速系统中的应用[A];第十五届全国煤矿自动化学术年会和中国煤炭学会煤矿自动化专业委员会学术会议论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王建;并行最优化算法与软件设计及数值软件移植[D];中国科学院研究生院(软件研究所);2005年
2 侯格贤;遗传算法及其在跟踪系统中的应用研究[D];西安电子科技大学;1998年
3 李海民;遗传算法性能及其在聚类分析中应用的研究[D];西安电子科技大学;1999年
4 李红艳;图像低信噪比小目标检测与跟踪算法研究[D];西安电子科技大学;2000年
5 傅慧萍;潜射导弹运载器水弹道动力系统建模及其应用研究[D];西北工业大学;2000年
6 王晓鹏;遗传算法及其在气动优化设计中的应用研究[D];西北工业大学;2000年
7 王锡禄;具有拓扑结构的双层规划及应用[D];大连理工大学;2000年
8 黄宁;遥感图象中模式分类技术的研究[D];中国科学院电子学研究所;2001年
9 薛东峰;废物最小化为目标的质量集成方法研究[D];大连理工大学;2001年
10 蒋培;基于竞争性共同进化遗传算法求解对抗性问题[D];合肥工业大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 许晋;基于遗传模拟退火算法的生产调度过程中工作量规划[D];福州大学;2006年
2 王君;模糊演化卡尔曼滤波及其在RBF神经网络中的应用[D];中国地质大学;2007年
3 王继东;炼油厂生产计划与调度系统研究[D];浙江工业大学;2005年
4 李云平;偏微分方程参数识别问题的遗传程序设计方法[D];武汉理工大学;2005年
5 刘鹏;三坐标测量机非刚性效应运动误差及建模的研究[D];福州大学;2002年
6 邓益华;供应链管理模式下的数量折扣策略研究[D];中南大学;2002年
7 赵舒展;遗传算法研究与应用[D];浙江工业大学;2002年
8 李琳;基于GA的模糊神经网络及其在故障诊断中的应用[D];武汉理工大学;2002年
9 郭崇慧;若干最优化方法的收敛性分析及应用研究[D];大连理工大学;2002年
10 周丽;基于遗传算法的区域水资源优化配置研究[D];郑州大学;2002年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郑金华,蔡自兴;自动区域划分的分区域搜索狭义遗传算法[J];计算机研究与发展;2000年04期
2 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
3 高自友,宋一凡,四兵锋,林兴强;公交网络中基于弹性需求和能力限制条件下的SUE配流模型及算法(Ⅱ)[J];北方交通大学学报;2000年06期
4 张星臣,胡安洲;论铁路运输能力储备[J];北方交通大学学报;1994年04期
5 房建成,全伟,孟小红;基于Delaunay三角剖分的全天自主星图识别算法[J];北京航空航天大学学报;2005年03期
6 边经卫;;发展大城市公共交通体系化的研究[J];城市交通;2006年03期
7 李轶平,陈治亚;物流配送中心车辆运输能力评估方法[J];长沙铁道学院学报;2003年02期
8 韩宝忠,李长明;改进的单纯形算法在研究聚合物绝缘材料热老化中的应用[J];电工技术学报;2005年06期
9 许捷,闫淑娟,黄明,梁旭;车间作业调度中基于领域搜索的混合遗传算法[J];大连铁道学院学报;2004年02期
10 牛学勤,王炜;基于最短路搜索的多路径公交客流分配模型研究[J];东南大学学报(自然科学版);2002年06期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 叶春;陈勇明;倪琛玲;张立峰;;数值预报产品的误差分析及应用[A];第四届长三角科技论坛论文集(下册)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 左劼;基因表达式编程核心技术研究[D];四川大学;2004年
2 于滨;城市公交系统模型与算法研究[D];大连理工大学;2006年
3 姜昌华;遗传算法在物流系统优化中的应用研究[D];华东师范大学;2007年
4 周永华;实数编码遗传算法杂交算子组合研究[D];华南理工大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 汪晗;基于进化计算的多目标优化与决策方法研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
2 王伟武;基于演化计算的间断参函数识别方法[D];武汉理工大学;2004年
3 倪西钧;城市公共交通网络客流分配技术的研究[D];大连理工大学;2004年
4 汤可夫;公交客流分配与调度的遗传算法[D];大连理工大学;2004年
5 穆艳玲;遗传算法在TSP问题中的应用[D];天津师范大学;2004年
6 陈刚;脱机签名识别技术研究[D];中国人民解放军信息工程大学;2005年
7 黄平;城市公交线网优化及枢纽规划的研究[D];武汉大学;2005年
8 康拥政;城市公交线网规划理论及应用技术研究[D];石家庄铁道学院;2006年
9 王俊杰;在线签名预处理及分割方法的研究[D];武汉理工大学;2006年
10 成浩;求解作业车间调度问题的禁忌演化算法[D];武汉理工大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 张燚;华斌;;求旅行商(TSP)问题的几种改进遗传算法的比较分析[J];科技广场;2007年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 任超;基于正反馈机制的遗传算法求解专家分配问题[D];河北工业大学;2006年
2 彭玲;基于C/S结构的网上阅卷签名认证系统研究[D];武汉理工大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 潘立登,黄晓峰;用改进的遗传算法求解中国旅行商问题[J];北京化工大学学报;1997年01期
2 潘立登,黄晓峰;用启发式贪心法求解旅行商问题[J];北京化工大学学报;1998年02期
3 曹宏庆,康立山,陈毓屏;动态系统的常微分方程组建模——基于不同搜索技术的实验研究[J];计算机研究与发展;2001年06期
4 周培德;几何算法求解货郎担问题[J];计算机研究与发展;1995年10期
5 张纪会,高齐圣,徐心和;自适应蚁群算法[J];控制理论与应用;2000年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈金生,曾三友;演化计算及其应用和发展[J];株洲工学院学报;2001年03期
2 康立山;陈毓屏;;世界演化计算专家会聚武大[J];国际学术动态;2000年04期
3 高艳;演化计算及其在函数优化问题中的实现[J];武汉冶金管理干部学院学报;2002年04期
4 杨鹤;演化计算在人工免疫系统中的应用[J];湖北教育学院学报;2005年02期
5 高友福,吴正茂;TSP的演化计算[J];长江工程职业技术学院学报;2004年01期
6 郦全民;人工智能中的达尔文主义[J];自然辩证法研究;1998年07期
7 李逢高;启发式遗传算法[J];湖北工学院学报;2000年03期
8 王江晴;演化计算在硬件自动设计中的应用[J];电子技术应用;2001年09期
9 王江晴;人工神经网络、模糊系统和演化计算的结合[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2002年03期
10 李莉,程桦,李彤;演化计算——理论与方法[J];武汉工业学院学报;1998年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王益文;姚敏;杨建华;;演化计算在深空探测中的应用[A];第二十三届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2010年
2 董文永;李元香;郑波尽;王琳琳;;演化计算在仿真和控制中的应用[A];2001系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2001年
3 杨杰;杜涛;王明昊;何兵;吴维;;一种任意初始状态下的惯组野外标定方案[A];国家安全地球物理丛书(六)——空间地球物理环境与国家安全[C];2010年
4 倪勤;;线性和非线性最优化理论、方法、软件及应用[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(上册)[C];1999年
5 荣雅君;贾艳;刘琳;;微粒群优化算法研究[A];中国计量协会冶金分会2007年会论文集[C];2007年
6 李岚;;群智能与演化计算对比研究[A];计算机技术与应用进展——全国第17届计算机科学与技术应用(CACIS)学术会议论文集(上册)[C];2006年
7 刘钊;;基于粒子群优化算法的足球机器人动作选择研究[A];2004中国机器人足球比赛暨学术研讨会论文集[C];2004年
8 曾三友;颜雪松;康立山;;演化计算及其在深空探测应用可行性研究[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第一届学术会议论文集[C];2005年
9 孙国;任建峰;苗翠霞;;运筹学与最优化[A];中国企业运筹学学术交流大会论文集[C];2008年
10 刘朝玮;黄德先;;微粒群算法参数影响的研究[A];2004中国控制与决策学术年会论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 山东省烟台市第二十中学 孙贞锴;最优化,永远的教学追求[N];中国教育报;2008年
2 学生记者 何美;答案在下一堂课[N];新清华;2004年
3 ;中国电力市场名词解释(13)[N];中国电力报;2006年
4 袁伟秦伯平 彭旭峰;突破采收率极限:遏制递减控水稳油[N];科技日报;2007年
5 本报记者 黄景莉;从改革实践中总结经验 推动国有商业银行改革[N];中国城乡金融报;2008年
6 宋焱;从改革实践中总结经验 推动国有商业银行改革[N];金融时报;2008年
7 本报驻以色列记者 田学科;软件软化硬谈判[N];科技日报;2006年
8 刘汉太;新福利经济形态的形成[N];中国企业报;2004年
9 史文月;物流信息系统的作用[N];人民邮电;2001年
10 东北证券有限责任公司 张宗新 郭来生 季雷 张晓荣 廖士光;构建强制性与自愿性相结合的信息披露体系[N];中国证券报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 黄樟灿;演化计算的搜索策略研究[D];武汉大学;2004年
2 贾育;基于演于构件的软件复用方法[D];中国科学院研究生院(软件研究所);2002年
3 曾三友;演化优化及其在图象恢复领域中的应用[D];武汉大学;2002年
4 岳欣;OFDM技术在第四代移动通信中的应用[D];哈尔滨工程大学;2006年
5 吴志健;演化优化及其在微分方程反问题中的应用[D];武汉大学;2004年
6 武志峰;差异演化算法及其应用研究[D];北京交通大学;2009年
7 郑建彬;在线手写签名认证及其演化算法实现[D];华中科技大学;2006年
8 宋勇;基于回路信息表达的新型联想记忆模型与算法研究[D];中国科学技术大学;2006年
9 赵成仕;认知无线网络中无线资源管理的研究[D];北京邮电大学;2010年
10 樊建聪;分布估计学习算法研究[D];山东科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨柳;基于PLC的中药智能配药系统的设计与实现[D];四川大学;2004年
2 王伟武;基于演化计算的间断参函数识别方法[D];武汉理工大学;2004年
3 刘钊;演化计算在搜索与优化问题中的应用[D];中国地质大学;2004年
4 卢孝强;基于演化计算的偏微分方程反问题的研究[D];武汉理工大学;2003年
5 胡晓林;演化计算在混合驱动系统优化中的应用[D];武汉理工大学;2004年
6 张桂刚;传统方法和演化计算在企业资信评估中的应用[D];武汉大学;2004年
7 常靖宇;基于演化计算的多峰函数研究[D];武汉理工大学;2010年
8 谢欣萌;基于胜任力和最优化的企业员工晋升决策模型研究[D];成都理工大学;2012年
9 沈晓维;遗传算法在石油工程套管柱优化设计中的应用研究[D];吉林大学;2005年
10 李云平;偏微分方程参数识别问题的遗传程序设计方法[D];武汉理工大学;2005年
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