遗传算法7-2.pdf
文本预览下载声明
第七章 遗传算法
§7.2 遗传算法的基本原理和方法
7.2.1 编码
■ 编码定义
问题空间—— 由GA表现型个体(有效的候
选解)集合组成的空间
GA空间—— 由基因型个体集合组成的空间
定义:由问题空间到GA空间的映射称为编
码(coding),由GA空间到问题空间的映射称
为译码(decoding)。
■ 编码(译码)评估规范和编码原理
完备性:问题空间中的所有点(候选解)都
能为GA空间中的点(染色体)表现。
健全性:GA空间中染色体能对应所有问题
空间中的候选解。
非冗余性;染色体和候选解一一对应。
■ 编码规则
(1)易于生成与所求问题相关的短距和低
阶积木块。
(2 )应采用最小字符集以使问题得到自然
的表达或描述。
■ 编码技术
(略)
7.2.2 初始种群
■ 初始种群的设定应满足一些策略
■ 种群应具有多样性
7.2.3 适应度函数
■ 适应度函数的设计方法
■ 适应度函数的定标(scaling )
自然界中,适应度和幸存再生是彼此相关
的。大量的后代幸存是由于它们能够适应环境,
而之所以能适应环境是由于它们的有大量的后代
幸存。在自然界中,幸存是最终目标。为此,有
必要,也有机会来调整群体中成员的竞争水平,
以便获得适应度高的个体。这种对适应度的调整
称为适应度定标。
7.2.4 遗传操作
遗传操作指3个操作:选择、交叉、变异
■ 选择操作
选择操作常用的方法有:
● 适应度比例法,即轮盘赌方法
● 最佳个体保存法
● 期望值方法
● 排序选择方法
■ 交叉操作
选择操作常用的方法有:
● 一点交叉
● 二点交叉
● 多点交叉
● 一致交叉
■ 变异操作
选择操作常用的方法有:
● 基本变异操作
● 逆转算子操作
7.2.5 遗传算法的理论
■ 模式理论
模式理论认为:在整个算法的迭代过程中,
每个个体中含有某种结构,这个结构叫模式。
模式理论给出了模式的定义,并详细分析了
在迭代过程中,模式是如何一代一代传下去的,
分析了模式的运作规律。
■ 依概率收敛理论
依概率收敛理论用概率论的原理和方法, 分
析了每一代个体(可行解)随迭代次数的增加,
在概率意义下,逐步向最优解靠近的过程。并给
出了相应的一些结论。
■ 马尔可夫链理论
马尔可夫理论是用一类随机过程——马尔可
夫过程, 分析了一代种群与下一代种群之间的概
率特性,并给出了相应的一些结论。
显示全部