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《西安电子科技大学》 2008年
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解几类优化问题的遗传算法

王亚利  
【摘要】: 遗传算法是模拟自然界生物进化过程与机制来求解优化问题的一类自组织、自适应的随机搜索算法,是一种非常通用的优化算法,其编码技术和遗传操作比较简单,对优化问题的限制性条件要求很低,具有很强的并行性和全局搜索能力。它能解决很多类实际问题,目前已经在机器学习、模式识别、图像处理、优化控制、组合优化和管理决策等领域得到了很好的应用。 首先,本文简要介绍遗传算法的发展起源、基本原理、基本框架及目前的发展研究状况。 其次,研究一类双层规划问题。双层规划问题拥有广泛的应用领域,因此这类问题的算法研究具有重大意义。然而,由于其自身的非凸性及不可微性,寻找最优解是很困难的,要得到非线性双层规划问题的全局最优解就更困难了。本文针对一类特殊的非线性两层规划,利用下层目标函数的单调性,将下层规划的可行域划分成若干有界区间,从而整个双层规划可转化为几个并行且独立的单层规划问题。该方法有效的简化了原问题的计算复杂度,针对上层规划,设计了遗传算法,并给出了算法的收敛性证明。最后进行了数值仿真,结果表明该算法具有高效性和鲁棒性。 最后,为了提高BP神经网络在训练权值时的有效性,提出一种基于GA和PSO相结合的算法—GA-PSO算法。在GA-PSO算法中,产生下一代个体时,不仅采用交叉和变异算子,而且利用PSO重新定义局部最优粒子。因此该算法不仅可以避免陷入局部最优,并且具有很好的全局搜索能力。通过对三元奇偶问题和IRIS模式分类问题的仿真,GA-PSO结果明显好于单纯地用GA或PSO进行BP神经网络权值训练。
【学位授予单位】:西安电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TP18

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 孙强;王庆云;高咏玲;;交通基础设施投资的地区结构优化模型[J];北京交通大学学报(社会科学版);2012年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 孙强;动态环境下交通基础设施结构的发展规划研究[D];北京交通大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 张武华;SB公司多工厂生产协调优化问题研究[D];华南理工大学;2011年
2 郭文娟;新疆洪水频率分布线型选择研究[D];长沙理工大学;2011年
3 邓杨芳;优化理论及ANSYS程序在桥梁优化设计中的应用研究[D];重庆交通大学;2009年
4 许文林;面向热轧的一体化生产计划方法研究[D];重庆大学;2009年
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6 李宏伟;水文频率参数计算方法与应用研究[D];西北农林科技大学;2009年
7 王剑峰;洪水超定量序列频率分析计算[D];西北农林科技大学;2010年
8 尹晓娜;基于混合遗传算法的FlexRay总线静态段实时调度研究[D];东北大学;2009年
9 王志强;基于两级泵浦机制EDFA增益平坦化的研究[D];北京交通大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张世海,刘晓燕,欧进萍;高层结构智能选型知识发现及方法比较[J];四川建筑科学研究;2005年05期
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4 郭玲玲;;火灾探测器现状及其发展趋势[J];安防科技;2010年05期
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7 章曙光;耿焕同;;一种改进的基于聚类的范例添加删除维护模型[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2006年01期
8 李永森;潘若愚;李传军;;公共设施选址优化研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2009年06期
9 李红梅;贺小扬;王雪冬;;粗糙集理论在农业知识发现中的应用研究[J];安徽农业科学;2008年06期
10 唐超礼;魏圆圆;;基于数据挖掘的植保预测系统[J];安徽农业科学;2008年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 章曙光;;基于CBR的电力负荷预测系统的研究与实现[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
2 王树彬;黄鹤;韩笑冬;王执铨;;一种基于细化故障的容错控制设计[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 杜健;费保俊;刘颖;潘高田;姚国政;;基于神经网络的导航装备维修能力评估研究[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
4 卓睿;陈宗海;陈春林;;移动机器人的传感器数据融合[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
5 查星云;;一种钢铁企业金属损耗平衡分析方法[A];全国冶金自动化信息网2012年年会论文集[C];2012年
6 王广民;王先甲;;二层规划在排污定价中的应用研究[A];经济全球化与系统工程——中国系统工程学会第16届学术年会论文集[C];2010年
7 余锋;李运华;范圣韬;;改进的BP网络在接触网故障模式识别中的应用[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年
8 汤广富;马春实;刘欢;付强;;模糊聚类快速实用方法[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
9 徐永法;李功宣;;船舶混合型电站智能控制管理系统[A];信息科学与微电子技术:中国科协第三届青年学术年会论文集[C];1998年
10 蔡琳;陈家斌;黄远灿;徐建华;;基于神经网络专家系统的卫星姿态确定系统故障诊断[A];2005年全国自动化新技术学术交流会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王杰;基于人工智能的乒乓球比赛技战术诊断与评估研究[D];上海体育学院;2010年
2 牟向伟;模糊语义个性化推荐系统在电子政务中的应用研究[D];大连海事大学;2010年
3 全惠敏;电能质量相关信号的S变换检测算法及应用研究[D];湖南大学;2010年
4 黄伟国;基于振动信号特征提取与表达的旋转机械状态监测与故障诊断研究[D];中国科学技术大学;2010年
5 戴小鹏;知识网格及其在农业生物灾害预警中关键技术研究[D];湖南农业大学;2010年
6 管红波;食品连锁经营中的有效客户反应研究[D];东华大学;2010年
7 张翔;文本挖掘技术研究及其在综合风险信息网络中的应用[D];西北大学;2011年
8 陈进杰;城市轨道交通项目广义全寿命周期成本理论与应用研究[D];北京交通大学;2011年
9 张小平;主题模型及其在中医临床诊疗中的应用研究[D];北京交通大学;2011年
10 陈文清;基于免疫机理的水泥生产工艺故障智能诊断方法研究[D];华中科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨龙飞;非线性双层规划的算法研究[D];山东科技大学;2010年
2 李金华;基于SVM的多类文本分类研究[D];山东科技大学;2010年
3 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
4 李朋勇;基于全矢高阶谱的故障诊断方法及其应用研究[D];郑州大学;2010年
5 张玉莲;带参非线优化问题的上下界估计[D];郑州大学;2010年
6 王晓换;基于粗糙集和神经网络的故障诊断虚拟系统的研究[D];郑州大学;2010年
7 阎明;蒸汽发生器故障预报方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 冯为军;基于粗糙集理论的数据挖掘算法的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 孙原;基于酉变换的权威页面挖掘算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 刘洁;基于关联挖掘的深层网络接口模式匹配方法的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王莉;CIMS下的热轧生产批量计划的数学模型及解法[J];鞍山师范学院学报;1999年03期
2 陶从江;;线性规划的灵敏性分析[J];安顺学院学报;2008年01期
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5 刘秉镰;刘勇;;对我国公路水运交通省际资本存量(1952-2004)的估算[J];北京交通大学学报(社会科学版);2007年03期
6 李连成;;区域交通路网规模综合评价方法[J];北京交通大学学报(社会科学版);2010年03期
7 赵莉;袁振洲;李之红;许旺土;;综合客运通道设计的双层规划模型及算法[J];北京交通大学学报;2009年06期
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9 朱克强,贺力群;等式约束的严格凸二次规划问题一个新算法[J];北方交通大学学报;1997年03期
10 程维虎;拟合优度检验的回归分析方法及其应用[J];北京工业大学学报;2000年02期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李艳红;综合运输通道客运结构优化理论与方法研究[D];北京交通大学;2010年
2 李茂军;单亲遗传算法理论及应用[D];湖南大学;2002年
3 张生瑞;公路交通可持续发展系统分析与评价[D];长安大学;2002年
4 娄洪;中国经济增长中的基础设施投资问题研究[D];清华大学;2002年
5 强则煊;低噪声、高增益、高平坦度掺铒光纤放大器的分析与实验研究[D];浙江大学;2004年
6 董洁;非参数统计理论在洪水频率分析中的应用研究[D];河海大学;2005年
7 陶泽;基于Petri网和混合遗传算法的JSP优化调度[D];东北大学;2006年
8 石兆旭;区域公路网布局形态及发展规模研究[D];北京工业大学;2006年
9 万仁君;电动汽车分布式控制系统的总线调度与整车控制策略的研究[D];天津大学;2004年
10 高永超;智能优化算法的性能及搜索空间研究[D];山东大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 段国钦;交通走廊运输需求分析及其运输结构优化研究[D];长安大学;2000年
2 李静澎;解不等式约束非线性规划的光滑逼近—BFGS法[D];内蒙古大学;2004年
3 刘拥军;防止过早收敛的改进型遗传算法[D];河海大学;2004年
4 董爱红;广义Pareto分布及其在水文频率分析中的应用[D];河海大学;2005年
5 何娟娟;延河洪水预报研究及水土保持对洪水的影响分析[D];西安理工大学;2005年
6 林小丽;区域洪水频率分析在淮河流域的应用研究[D];河海大学;2005年
7 张序萍;约束优化问题的若干算法研究[D];山东科技大学;2005年
8 汤岩;遗传算法在装箱问题中的应用[D];大连海事大学;2005年
9 贾一平;动态规划方法在银光公司生产计划中的应用研究[D];西安理工大学;2005年
10 张志勇;宝钢热轧生产计划编制方法的研究与应用[D];大连理工大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 宋茂新;杨伟锋;洪津;;正交椭圆反射镜的固装设计与分析[J];大气与环境光学学报;2010年03期
2 董闯;宋松柏;;群智能优化算法在水文频率曲线适线中的应用[J];水文;2011年02期
3 李龙澍;李森;廖敏;汪小珍;;基于多种群遗传算法测试用例优先级技术研究[J];计算机技术与发展;2011年04期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 王晓娟;多目标柔性作业车间调度方法研究[D];华中科技大学;2011年
2 肖启航;高速铁路CFG桩复合地基的沉降特性研究[D];西南交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘可心;基于APDL铁路客车车体参数化结构分析研究[D];大连交通大学;2010年
2 王涛;带多重交通网络的联盟运输调度问题的差分进化算法研究[D];广东工业大学;2011年
3 邵会超;防爆电机底座的结构优化及轴的扭振分析[D];河北工程大学;2011年
4 程倩;基于APDL语言的网架结构优化及其可靠度分析[D];河北工程大学;2011年
5 王策;超大跨径CFRP缆索悬索桥力学性能分析及优化设计[D];长安大学;2011年
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7 刘兴玉;转子式动海水腐蚀试验装置设计研究[D];河南科技大学;2011年
8 刘卫锋;高压隔离开关自力型触指结构优化设计及其成形技术研究[D];河南科技大学;2011年
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10 陈星宇;基于改进遗传算法的装配生产线平衡技术研究[D];上海交通大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘红英;多层规划的理论与算法研究[D];西安电子科技大学;2000年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 宋娟;全惠云;;图像增强技术中的智能算法[J];华东师范大学学报(自然科学版);2007年03期
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10 张荣沂;一种新的集群优化方法——粒子群优化算法[J];黑龙江工程学院学报;2004年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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5 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
6 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
7 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
8 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
9 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
10 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
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 张梦然;2011,“上帝粒子”之年?[N];科技日报;2011年
2 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
3 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
4 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
5 包家庆;IDS五大发展趋势[N];网络世界;2002年
6 郭明波;来自蝙蝠的启发[N];北京科技报;2001年
7 易水;IT新词集锦[N];计算机世界;2003年
8 高澜庆;矿山企盼智能化[N];中国矿业报;2000年
9 李磊;让电子政务更聪明[N];计算机世界;2001年
10 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
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 闫滨;大坝安全监控及评价的智能神经网络模型研究[D];大连理工大学;2007年
2 焦嵩鸣;计算智能及其在热工系统中的应用研究[D];华北电力大学(河北);2007年
3 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
4 廖平;基于遗传算法的形状误差计算研究[D];中南大学;2002年
5 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
6 殷勇;铁路编组站布局规划方法及调整对策研究[D];西南交通大学;2007年
7 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
8 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
9 方娟;基于移动代理的网格资源监控技术的研究[D];北京工业大学;2005年
10 崔晓芳;箱型结构焊接变形预测、控制及应用[D];大连交通大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王亚利;解几类优化问题的遗传算法[D];西安电子科技大学;2008年
2 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
3 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
4 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
5 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
6 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
7 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
8 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
9 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
10 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
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