遗传算法改进及算法应用学习教案.ppt
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-12 格式:PPT 页数:38 大小:2.7MB 金币:10 举报 版权申诉
预览加载中,请您耐心等待几秒...

遗传算法改进及算法应用学习教案.ppt

遗传算法改进及算法应用学习教案.ppt

预览

免费试读已结束,剩余 28 页请下载文档后查看

10 金币

下载此文档

如果您无法下载资料,请参考说明:

1、部分资料下载需要金币,请确保您的账户上有足够的金币

2、已购买过的文档,再次下载不重复扣费

3、资料包下载后请先用软件解压,在使用对应软件打开

会计学主要(zhǔyào)内容1、优化方法(fāngfǎ)2、遗传算法优点(yōudiǎn)GA流程(liúchéng)遗传算法基本原理选择运算从旧的种群中选择适应度高的染色体,放入匹配集(缓冲区),为以后染色体交换(jiāohuàn)、变异,产生新的染色体作准备。具体步骤举例:⒈具有(jùyǒu)6个染色体的二进制编码、适应度值、Pc累计值。染色体被选的概率(gàilǜ)交换(jiāohuàn)操作变异(biànyì)简单(jiǎndān)遗传算法(GA)的基本参数实例(shílì)3、选择(xuǎnzé)3、选择(xuǎnzé)3、选择(xuǎnzé)4、交叉(jiāochā)5、变异(biànyì)6、至下一代,适应度计算→选择→交叉(jiāochā)→变异,直至满足终止条件。遗传算法的改进(gǎijìn)其次是在遗传进化的末了阶段,这个时候种群中的所有个体之间的差异不是很大了,因而适应度也很接近,所以此时的轮盘赌选择(xuǎnzé)方法已经无效,丧失了继续选择(xuǎnzé)的功能,也就无法分辨种群中个体的好坏了。改进方法:对种群(zhǒnɡqún)中的全部个体来一次排序,根据种群(zhǒnɡqún)中每个个体的适应度高低对这些个体进行降序列出。把这些按顺序排列出来的所有个体从头到尾依次分成四等份。适应度最低的排在最后面的1/4比例的个体全部扔掉,也就是直接淘汰掉,不进入到下一代当中;把适应度中等的排在中间的2/4比例的个体全部拷贝一份,也就是选择到下一代当中;剩下来的适应度最高的排在最前面的1/4比例的个体全部拷贝两份,也就是把这两份都选择到下一代当中。采用此种改进策略进行选择操作可以有以下几种好处:一、可以把适应度非常低的个体(gètǐ)直接淘汰出该种群,使得这些个体(gètǐ)没有机会进入到下一代当中,因此能够提升算法的收敛速度。二、快速增加种群中适应度较好的个体(gètǐ)的数量,使得算法更加高效实用。交叉算子(suànzǐ)的改进假设个体x的染色体编码为10101011,个体Y的染色体编码为10101110,则个体X和个体Y的最长的共同子串就为101011。这个(zhège)最长的共同子串的长度即为6,也就是C等于6,种群中个体染色体编码的长度是8,也即n等于8,因此就得到了个体X和个体Y的相似度的大小,即等于6/8。显然,种群中任意两个个体的相似度S的值是一个[0,1]之间的数。r是一个(1/3,2/3]之间的数,并不是固定不变的,是随着当前的进化代数的增长而不断增大的。如果需要进行交叉的两个父代个体的相似度S大于或等于当前的交叉临界值r时,则不准这两个父代个体进行交叉互换操作,以避免破坏它们的优良(yōuliáng)基因模式。需要进行交叉的两个父代个体的相似度S小于当前的交叉临界值r时,则允许这两个父代个体进行交叉互换操作。在种群进化的初期,由于种群中各个个体之间的差异比较大,因此它们的染色体编码也具有很大的差别,这个时候种群中各个个体之间的相似(xiānɡsì)程度也会很小,所以必须给出一个相对较小的交叉临界值。随着种群的不断进化,种群中各个个体之间的差异会渐渐变小,因而各个个体之间的相似(xiānɡsì)程度也会渐渐提高,所以此时必须给出一个相对较大的交叉临界值。种群中个体之间的交叉临界值随着当前进化代数动态的改变是有道理的,有助于提高遗传算法的收敛性能以及收敛速度。变异算子(suànzǐ)的改进变异的个体的适应度大于等于此时种群的平均适应度时,如果将要变异个体的适应度越大,则该个体的变异概率就越小,正好符合“优胜劣汰,适者生存”的进化(jìnhuà)规律。遗传算法的应用及一些(yīxiē)问题基本(jīběn)遗传算法应用实例:求函数的最大值遗传算法算法实现(shíxiàn)背包问题遗传算法是从代表问题可能潜在的解集的一个(yīɡè)种群(population)开始的,而一个(yīɡè)种群则由经过基因(gene)编码的一定数目的个体(individual)组成。每个个体实际上是染色体(chromosome)带有特征的实体。在背包问题中,初始状态就是有一个空包,包的重量固定为W,有N个商品(shāngpǐn),每个商品(shāngpǐn)的重量为Wi,价值Ci。目标状态就是将n(n<=N)个商品(shāngpǐn)装入包里,包重不超过W,使得包中商品(shāngpǐn)的总重量最大。状态空间就是将商品(shāngpǐn)装入包的所有组合,本实验的解就是价值和最大的装包组合。算法实现1、数据结构(1)重要参数:#definezhongqun_size100//种群(zhǒnɡqún)的规模#definepc0.8//杂交概率#definepm0.