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《电子科技大学》 2006年
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混合分布式并行遗传算法的研究与应用

高睿  
【摘要】:遗传算法(GA)作为一门新兴学科,从二十世纪八十年代开始迅速发展。遗传算法是一种用于解决优化问题的并行寻优算法,已被广泛用于解决各类NP问题。 但标准遗传算法仍然存在一些缺陷。为了克服这些缺陷,本文设计了一个全新的混合遗传算法SEGA,这一算法在进化方式上与传统的混合遗传算法明显不同,然后,用马尔可夫链的有关知识对SEGA算法进行数学分析。它综合了遗传算法和邻域搜索算法各自优势的全局搜索算法。它即有遗传算法的全局搜索能力,又有高效的局部搜索能力。该算法较好的解决了两种不同算法结合所产生的矛盾。通过实验表明,该算法具有良好的全局寻优性能。 随着问题规模的不断扩大,面对复杂度越来越高的搜索空间,遗传算法在优化效率和求解质量上都显得“力不从心”。为解决大规模复杂优化问题,本文就并行遗传算法的并行化原理和应用平台进行分析,并结合SEGA算法和分布式遗传算法两种思想提出了一种基于网络环境的分布式遗传算法(Extended Network-based Distributed Genetic Algorithm,简称ENDGA)。并着重讨论了ENDGA实现中的关键问题,用马尔可夫链的有关知识对ENDGA算法进行数学分析,并给出了算法的具体程序实现。 在本文中,我们实现了一个解决带约束条件的并行多机调度问题的分布式网络PGA。实验表明,ENDGA能显著节约寻优的时间,大大提高寻优的质量,为解决巨量优化问题提供一个可行的解决方法。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP18

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 张武梅;车队动态调度优化模型与算法研究[D];山东大学;2007年
2 车晓雪;基于遗传算法的网格任务调度研究[D];青岛大学;2007年
3 韦勇福;基于知识库推理与遗传算法的工艺决策系统研究与开发[D];广西大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
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3 席裕庚,柴天佑,恽为民;遗传算法综述[J];控制理论与应用;1996年06期
4 彭伟,卢锡城;一种函数优化问题的混合遗传算法[J];软件学报;1999年08期
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6 徐宗本,陈志平,章祥荪;遗传算法基础理论研究的新近发展[J];数学进展;2000年02期
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【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 黄冀卓,王湛,龚明袖;遗传算法在钢结构截面优化设计中的应用[J];四川建筑科学研究;2005年03期
3 邓建斌;叶洪江;;基于混沌遗传算法的配电网无功补偿优化[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2006年03期
4 乔志杰;程翠翠;;基于遗传算法优化的模糊PID控制研究及其仿真[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2009年03期
5 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
6 徐文婷;李承鹏;;基于自适应遗传算法的离散化方法[J];合肥师范学院学报;2011年03期
7 安振刚,李谋渭,尹显东,于宁,唐伟;遗传神经网络在平整轧制力预报中的应用[J];鞍钢技术;2001年06期
8 华文立;胡学刚;;平衡决策树分类精度与规则简易性研究[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2006年04期
9 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
10 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
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 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
5 洪露;穆志纯;;一种新的克隆混沌调节算法的研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 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
7 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
8 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
9 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
10 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
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 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
3 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
4 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
5 周芳;蒸汽发生器检修机械手路径规划及控制方法研究[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
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 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
5 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
6 李臻;城市公交车辆智能调度优化研究[D];山东科技大学;2010年
7 朱国凯;泰安市农村公路典型路面结构研究[D];山东科技大学;2010年
8 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
9 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
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 龚强;网格技术研发情况综述[J];测绘与空间地理信息;2005年04期
2 董聪;广义遗传算法[J];大自然探索;1998年01期
3 周发华;曾盛绰;廖小平;杜三妹;;基于面向对象的设备能力导航工艺规划系统设计与实现[J];装备制造技术;2010年02期
4 朱海平;肖诗旺;黄刚;;基于遗传算法的工艺过程排序研究[J];华中科技大学学报(自然科学版);2006年03期
5 杨荣;曾盛绰;廖小平;解其亮;;基于设备能力导航工艺规划通用系统的设计与实现[J];机电产品开发与创新;2008年02期
6 周国献,严隽永;分布式问题求解简介[J];计算机研究与发展;1991年03期
7 钟求喜,谢涛,陈火旺;基于遗传算法的任务分配与调度[J];计算机研究与发展;2000年10期
8 林剑柠,吴慧中;基于遗传算法的网格资源调度算法[J];计算机研究与发展;2004年12期
9 张振明;现代CAPP的应用与发展趋势[J];CAD/CAM与制造业信息化;2004年Z1期
10 叶庆华,梁毅,孟丹;一种简化的基于First-Fit的Backfilling调度策略——RB-FIFT[J];计算机工程与应用;2003年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李冰;动态车队管理问题的模型及算法研究[D];西南交通大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 袁青;基于特征的飞机结构件工艺决策技术[D];南京航空航天大学;2010年
2 宋振;复合材料板壳结构载荷识别[D];南京航空航天大学;2009年
3 叶建勇;航班调度信息管理系统技术研究与实现[D];电子科技大学;2003年
4 刘云霞;动态车辆调度问题分析及算法设计[D];西南交通大学;2004年
5 邹谷山;运输调度问题的遗传算法研究[D];广东工业大学;2005年
6 肖增敏;动态网络车辆路径问题研究[D];西南交通大学;2005年
7 邓薇;带时间窗的车辆路线问题及算法研究[D];武汉大学;2005年
8 徐正;三维CAPP中零件特征提取及基于遗传算法的工艺排序研究[D];华中科技大学;2005年
9 胡敏;基于Multi-agent理论的大规模网格分布式计算资源调度方法[D];浙江大学;2006年
10 孟凡宇;一种改进的遗传算法在TSP问题中的应用研究[D];辽宁工程技术大学;2005年
【二级引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 牟亮;不确定使命环境下C2组织结构动态适应性优化方法研究[D];国防科学技术大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 周瑜;车队运行与维修管理的几个问题初探[D];长沙理工大学;2010年
2 李伟;基于无线传感器网络的区域覆盖及目标定位的研究[D];东北大学;2008年
3 苏伟;深圳港口管理设备优化配置研究[D];大连海事大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 文福拴,邱家驹,韩祯祥;只利用断路器信息诊断电力系统故障的高级遗传算法[J];电工技术学报;1996年02期
2 蔡超豪,王奇;电网优化规划的新算法──遗传算法[J];电力建设;1997年03期
3 岑文辉,赵庆,戴文祥;基于遗传算法的外来电源落点选择[J];电力系统自动化;1995年02期
4 周双喜,杨彬;实现无功优化的新算法──遗传算法[J];电力系统自动化;1995年11期
5 苏小林,阎晓霞;基于遗传算法的 PID 参数优化技术[J];电力系统及其自动化学报;1997年02期
6 徐宗本,高勇;遗传算法过早收敛现象的特征分析及其预防[J];中国科学E辑:技术科学;1996年04期
7 张讲社,徐宗本,梁怡;整体退火遗传算法及其收敛充要条件[J];中国科学E辑:技术科学;1997年02期
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9 姚新,陈国良,徐惠敏,刘勇;进化算法研究进展[J];计算机学报;1995年09期
10 郑金华,蔡自兴;对等式网络并行GA的设计与实现[J];计算机应用研究;1999年08期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 许向勇,杨启文,范新南;基于Internet的并行遗传算法及其关键实现技术[J];系统工程与电子技术;2004年08期
2 梁旭,黄明;禁忌-并行遗传算法在作业车间调度中的应用[J];计算机集成制造系统-CIMS;2005年05期
3 朱长武;戴上平;刘智;;并行遗传算法在并行多机调度中的应用[J];微计算机信息;2007年06期
4 曾国荪,丁春玲;并行遗传算法分析[J];计算机工程;2001年09期
5 侯建花,杨长青;一种求解TSP问题的并行遗传算法[J];计算机仿真;2005年02期
6 陈海英,郭巧,徐力;基于网格和Hamming距离的伪并行遗传算法[J];计算机工程;2004年15期
7 刘灿文,刘婕;基于求解非线性方程组的并行遗传算法的设计[J];华东师范大学学报(自然科学版);2004年01期
8 段沛沛;张严;;一种粗粒度并行遗传算法的设计与实现[J];福建电脑;2008年10期
9 王志华,尹项根,李光熹;伪并行遗传算法在无功优化中的应用[J];电网技术;2003年08期
10 蒙祖强,蔡自兴;一种基于并行遗传算法的非线性系统辨识方法[J];控制与决策;2003年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王力生;张欣;;基于多核处理器的动态负载平衡并行遗传算法[A];全国第20届计算机技术与应用学术会议(CACIS·2009)暨全国第1届安全关键技术与应用学术会议论文集(上册)[C];2009年
2 沈同林;姜铁兵;范文涛;;用并行遗传算法率定概念性降雨-径流模型[A];Systems Engineering, Systems Science and Complexity Research--Proceeding of 11th Annual Conference of Systems Engineering Society of China[C];2000年
3 刘桂萍;韩旭;钟志华;姜潮;;基于多种群的隔代映射并行遗传算法[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(下)[C];2005年
4 安竹林;刘晓平;张伟林;;主从式并行遗传算法框架应用[A];全国第16届计算机科学与技术应用(CACIS)学术会议论文集[C];2004年
5 余炎欣;李整林;;利用并行遗传算法反演浅海声速剖面[A];中国声学学会2009年青年学术会议[CYCA’09]论文集[C];2009年
6 凌实;刘晓平;;基于MPI的主从式并行遗传算法研究与实现[A];全国第19届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集(下册)[C];2008年
7 谢鑫;胡云姣;方永峰;;并行遗传算法在证券投资组合中的应用[A];中国企业运筹学[C];2009年
8 屈喜龙;;并行遗传算法的分析与实现[A];第六届中国青年运筹与管理学者大会论文集[C];2004年
9 张会福;陈然;;遗传算法的群体分组并行研究[A];2009年全国开放式分布与并行计算机学术会议论文集(上册)[C];2009年
10 匡兵;;基于并行遗传算法的公差优化设计[A];中国仪器仪表学会第九届青年学术会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王琦;MDO优化算法研究[D];南京航空航天大学;2008年
2 邹琳;基于遗传算法的挤压模具多目标优化设计与研究[D];华中科技大学;2004年
3 刘立芳;生物信息学中的多序列比对与模体识别问题研究[D];西安电子科技大学;2006年
4 刘虎;基于COW集群的6FLC-MDPFGA在多传感器多目标跟踪中的应用研究[D];南京航空航天大学;2006年
5 郑锋;混合型生产过程建模与调度优化[D];西北工业大学;2003年
6 李巧茹;交通网络动态配流及其相关问题研究[D];天津大学;2006年
7 曹刚;基于神经网络的厌氧反应器模拟预测及其运行状态估计[D];浙江大学;2003年
8 汪光文;基于并行遗传算法的风扇/压气机叶片气动优化设计[D];南京航空航天大学;2009年
9 丁四波;基于GA和DE的逆向物流网络建模与优化[D];华中科技大学;2008年
10 张志增;横观各向同性岩体位移反分析的理论与应用研究[D];清华大学;2010年
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1 张翰;一种改进的异步并行遗传算法在物流配送路径的研究[D];吉林大学;2013年
2 袁倩倩;并行遗传算法在DNA杂交测序中的应用研究[D];太原理工大学;2010年
3 王毅;并行遗传算法在排课系统中的应用研究[D];华北电力大学(河北);2010年
4 刘玮;并行遗传算法在权重规划问题中的应用研究[D];电子科技大学;2012年
5 孙万宇;一种自适应并行遗传算法及其在集装箱船舶配载优化中的应用[D];大连海事大学;2013年
6 刘文娟;并行遗传算法及其在网格任务调度中的应用研究[D];河北工程大学;2013年
7 李运霞;基于并行遗传算法的动态路径车间调度问题的研究[D];太原科技大学;2014年
8 吴云;基于MPI的并行遗传算法在0-1背包问题中的应用研究[D];昆明理工大学;2011年
9 刘海燕;基于MPI的并行遗传算法在优化物流配送路线中的应用[D];昆明理工大学;2011年
10 施锦峰;基于多群体并行遗传算法的混流混合车间鲁棒调度研究[D];浙江工业大学;2010年
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