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《西南交通大学》 2003年
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遗传算法研究及其在排课问题中的应用

陈本庆  
【摘要】: 随着计算机技术的飞速发展,人们已经可以让计算机完成一些过去无法想象的任务。但现代科学理论研究与实践中存在着大量与组合优化,自适应等相关的问题。使用常规方法解决这些问题,除了一些简单的情况之外,人们对于大型复杂系统的优化和自适应问题显得无能为力。 遗传算法借鉴生物界自然选择和自然遗传机制,使用群体搜索技术,尤其适用于处理传统搜索方法难以解决的复杂的和非线性的问题。经过近40年的发展,遗传算法在理论研究与实际应用中取得了巨大的成功,但相对其鲜明的生物基础,其数学基础还是相对不完善的。 本文从遗传算法的基本理论入手,针对基本遗传算法(SGA)不以概率1收敛于最优解的问题,提出了一些改进方法并对其收敛性进行证明。主要有以下几方面工作: (1)将二进制编码遗传算法的模式定理扩展到由有限整数、字母或取值个数有限的浮点数编码,或它们混合编码的遗传算法范围; (2)提出最佳个体替换策略遗传算法(RECGA)、优势群体优先策略遗传算法(SCFGA),对遗传算法进行改进; (3)使用随机过程理论Markov链对RECGA进行了收敛性分析; (4)使用泛函分析理论压缩映射原理对SCFGA进行了收敛性分析; (5)使用遗传算法设计了解决NP类问题(排课问题)的测试程序(CAP),并根据RECGA对算法进行改进并进行测试。 CAP测试程序的实验结果表明,使用最佳个体替换策略(REC)改进遗传算法明显地提高了算法效率。同时,对RECGA、SCFGA的收敛性证明在遗传算法研究中具有一定的理论意义。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TP18

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 周小锋;刘健;;基于偶图匹配和禁忌搜索的排课新算法[J];系统工程理论与实践;2008年03期
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 傅志斌;基于组件的网上课表编排查询系统[J];河北大学学报(自然科学版);2001年02期
2 鄢烈祥;列队竞争算法解组合优化问题[J];湖北工学院学报;2000年02期
3 孙旻;基于时间位图迭加匹配的课表编排算法[J];华东船舶工业学院学报(自然科学版);2001年06期
4 陶滔,李都,熊正为;多维冲突在排课算法中的应用[J];华东地质学院学报;2001年03期
5 洪力奋;基于人工智能原理的大学课表编排模型[J];合肥工业大学学报(自然科学版);1999年04期
6 张银明;元素判别值分配法在求解TSP问题中的应用[J];华侨大学学报(自然科学版);2002年02期
7 程国忠,张世禄;三个典型问题的回溯算法[J];四川师范学院学报(自然科学版);2000年02期
8 马良,项培军;蚂蚁算法在组合优化中的应用[J];管理科学学报;2001年02期
9 胡顺仁,邓毅,王铮;基于高校排课系统中的图论问题研究[J];计算机工程与应用;2002年04期
10 许可,李未;随机k-SAT问题的回溯算法分析[J];计算机学报;2000年05期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 傅志斌;基于组件的网上课表编排查询系统[J];河北大学学报(自然科学版);2001年02期
2 李涛;电力系统线损最小网架结构的遗传算法[J];湖北电力;2001年05期
3 伍振军,刘吉平,刘广润;基于遥感和遗传BP算法的流域土地覆盖/利用分类方法[J];湖北地矿;2002年02期
4 陈盛华,孙雨耕,吴雪;一种可应用于流量工程中的静态路由算法[J];华北电力大学学报;2002年04期
5 马进,马永光,高建强,林永君;负荷经济调度的可变区间编码遗传算法研究[J];华北电力大学学报;2004年04期
6 高海龙;张国立;;改进遗传神经网络及其在负荷预测中的应用[J];华北电力大学学报(自然科学版);2009年05期
7 崔凝;张静涛;陆海荣;董丽丽;;基于遗传算法的高压加热器模型自校正研究[J];华北电力大学学报(自然科学版);2011年05期
8 王志广;牛存良;;基于服务质量约束的距离矢量组播路由协议研究[J];河北工业大学学报;2006年01期
9 薄瑞峰;李瑞琴;刘昕明;;轮式车辆转向机构的遗传算法优化设计[J];中北大学学报(自然科学版);2009年02期
10 鄢烈祥,华丽,徐洪涛;用列队竞争算法解管路网络综合问题[J];湖北工学院学报;2001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 丁婷;崔红涛;;遗传算法在智能天线扇区波束赋形及阵元失效补偿中的应用[A];经济策论(上)[C];2011年
3 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
4 程远林;李茂军;;基于小生境遗传算法的配电网电容器优化配置[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 姜明辉;袁绪川;;基于GA优化的个人信用评估SVM模型[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 张志华;王莉;刘洪;;最大化网络广告收入的投放决策[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 赵瑞艳;李树荣;张晓东;苗荣;;基于混合遗传算法的热传导系统最优控制问题求解[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 王清;宋年年;王佳庆;姚菁;;优化自抗扰控制器在主汽温控制系统中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 ;Reactive Power Optimization for Distribution Systems Based on Dual Population Ant Colony Optimization[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 郭春晓;随机非牛顿流解的适定性及其动力系统的研究[D];中国工程物理研究院;2010年
2 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
3 张亚娟;适应性企业战略协同机制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 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
5 陆满君;通信辐射源个体识别与参数估计[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 李晚龙;六自由度Stewart平台分散智能控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 董慧群;代建制项目风险预警管理研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
8 许爱德;开关磁阻电机在船舶电力推进中的应用研究[D];大连海事大学;2010年
9 张进;地震叠前数据的弹性阻抗非线性反演方法研究[D];中国海洋大学;2009年
10 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
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙旻;基于时间位图迭加匹配的课表编排算法[J];华东船舶工业学院学报(自然科学版);2001年06期
2 陶滔,李都,熊正为;多维冲突在排课算法中的应用[J];华东地质学院学报;2001年03期
3 苏仰娜;基于遗传算法的优化排课系统[J];河南大学学报(自然科学版);2005年01期
4 陈年友;刘惠敏;;基于C/S与B/S混合模式的教务管理系统研究[J];黄冈职业技术学院学报;2009年01期
5 董羽冲;;基于网络的协作式教务管理平台的研究与设计[J];海南师范大学学报(自然科学版);2009年01期
6 林岩;;高校教务管理信息平台中的排课模式研究[J];南京航空航天大学学报(社会科学版);2008年01期
7 吴庆洪,张纪会,徐心和;具有变异特征的蚁群算法[J];计算机研究与发展;1999年10期
8 李晓黎,刘继敏,史忠植;概念推理网及其在文本分类中的应用[J];计算机研究与发展;2000年09期
9 崔逊学;一种求解高维优化问题的多目标遗传算法及其收敛性分析[J];计算机研究与发展;2003年07期
10 李荣陆,胡运发;基于密度的kNN文本分类器训练样本裁剪方法[J];计算机研究与发展;2004年04期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 李艳君;拟生态系统算法及其在工业过程控制中的应用[D];浙江大学;2001年
2 钟一文;智能优化方法及其应用研究[D];浙江大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张野;;一种电子商务环境下商品声誉评价方法[J];信息技术;2010年06期
2 袁轶;王新房;;一种基于方差的文本特征选择算法[J];计算机工程;2012年12期
3 吕远方;;UTP中一种分阶段求解算法[J];计算机工程与科学;2009年06期
4 杨喜权;孙娜;张野;孔德冉;;DocOnto——一种基于本体的文本分类器[J];计算机应用;2008年S2期
5 孙波;钟声;;一种基于完全独立集的排课算法[J];计算机与数字工程;2009年08期
6 徐立萍;孙红;;单元制教学专业混合排课算法的设计与实现[J];计算机应用与软件;2012年07期
7 蒋叶;张俐;;SH框架在高校教务管理系统中的设计与应用[J];中国教育信息化;2011年13期
8 姜鹏;宋继华;;一种主题爬虫文本分类器的构建[J];中文信息学报;2010年06期
9 刘艳;程国忠;谭代伦;;学院专业课自动排考算法的设计与实现[J];绵阳师范学院学报;2012年02期
10 衷田田;;高校排课问题与算法分析[J];科教文汇(上旬刊);2012年06期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 王赞;基于染色体自交叉Memetic算法的教学调度问题研究[D];天津大学;2010年
2 屈巍;无线传感器网络节点定位与覆盖控制技术研究[D];东北大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 马良;多目标投资决策模型的进化算法[J];上海理工大学学报;1998年01期
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4 鄢烈祥,麻德贤;全局优化搜索新算法──列队竞争算法(Ⅱ)解网络综合问题[J];化工学报;2000年02期
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6 张银明;调运问题的新解法──元素判别值分配法的研究与实现[J];华侨大学学报(自然科学版);1994年04期
7 李未,黄文奇;A mathematic-physical approach to the satisfiability problem[J];Science in China,Ser.A;1995年01期
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9 陈国良;;神经计算及其在组合优化中的应用[J];计算机研究与发展;1992年05期
10 吴庆洪,张纪会,徐心和;具有变异特征的蚁群算法[J];计算机研究与发展;1999年10期
【相似文献】
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1 安勐;;遗传算法在排课问题求解中的应用[J];铜仁学院学报;2009年02期
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7 陈平;杨秀杰;;遗传算法在高职院校排课系统中的应用[J];信息与电脑(理论版);2010年05期
8 李红婵;朱颢东;;基于小生境遗传算法的排课问题研究[J];计算机工程;2011年16期
9 李红婵;朱颢东;;基于最佳个体置换策略的高校排课问题求解[J];计算机工程;2011年19期
10 汪晓飞;李晓宁;;GA编码方案在高校排课系统中的应用[J];计算机工程与设计;2008年17期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 刘第楷;徐家云;李桂青;;进化计算理论在结构控制中的应用研究[A];第六届全国结构工程学术会议论文集(第一卷)[C];1997年
3 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
4 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
5 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
6 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
7 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
8 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
9 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
10 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
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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 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
10 孙广明;空调6个核心控制部件研发成功[N];光明日报;2003年
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1 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
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9 田方;遗传算法的改进研究及其在压缩机性能分析与优化中的应用[D];东北大学;2006年
10 谷峰;柔性作业车间调度中的优化算法研究[D];中国科学技术大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈本庆;遗传算法研究及其在排课问题中的应用[D];西南交通大学;2003年
2 于国莉;基于遗传算法的排课问题的研究[D];河北工业大学;2007年
3 陈佳音;应用遗传算法编排和优化课表[D];吉林大学;2007年
4 张丹;基于遗传算法的排课系统[D];吉林大学;2008年
5 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
6 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
7 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
8 王仲华;遗传算法求解排课问题的研究[D];太原理工大学;2006年
9 汪晓飞;基于多维编码方案的遗传算法在高校排课系统中的应用[D];四川师范大学;2008年
10 白雪松;自适应遗传算子解决排课问题的研究[D];内蒙古大学;2009年
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