軟件工程畢業(yè)設(shè)計(jì)-基于云遺傳算法的函數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)-展示頁(yè)
2025-06-16 18:04本頁(yè)面
【正文】 的適應(yīng)函數(shù)值愈小，則個(gè)體的性能愈差，淘汰愈有可能。用遺傳算法求解最優(yōu)化問(wèn)題時(shí)，必須先建立設(shè)計(jì)變量與染色體之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即確定編碼與解碼的規(guī)則。目前，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，遺傳算法越來(lái)越得到人們的重視，并在機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識(shí)別、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、優(yōu)化控制、組合優(yōu)化等領(lǐng)域得到了成功應(yīng)用 [5]。它借助選擇、交叉、變異等操作，使所要解決的問(wèn)題一步步地逼近最優(yōu)解。遺傳算法就是模仿了生物的遺傳、進(jìn)化原理，并引用了隨機(jī)統(tǒng)計(jì)理論而形成的。每個(gè)基因產(chǎn)生的個(gè)體對(duì)環(huán)境有一定的適應(yīng)性 [4]。 在進(jìn)化論中，每一物種在不斷的發(fā)展過(guò)程中都是越來(lái)越適應(yīng)環(huán)境，物種的每個(gè)個(gè)體的基本特征被后代所繼承，但后代又不完全等同于父代，這些新的變化若適應(yīng)環(huán)境則被保留下來(lái)，否則就將被淘汰。 GA 啟迪于生物學(xué)的新達(dá)爾文主義（達(dá)爾文的進(jìn)化論、魏茨曼的物種選擇學(xué)說(shuō)和孟德?tīng)柕幕驅(qū)W說(shuō)），模仿物竟天演、優(yōu)勝劣汰、適者生存的生物遺傳和進(jìn)化的規(guī)律性。 1975 年由美國(guó) 教授提出的遺傳算法（ Geic Algorithm，簡(jiǎn)稱 GA）是基于自然選擇原理、自然遺傳機(jī)制和自適應(yīng)搜索（尋優(yōu)）的算法 [3]。遺傳算法正是基于自然界生物 “物竟天澤，適者生存 ”的進(jìn)化思想構(gòu)造的一類(lèi)算法，算法將保持一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)的解群體，經(jīng)過(guò)雜交和（或）變異等遺傳操作而更新?lián)Q代，從而使待求的解逐步優(yōu)化，最終找到問(wèn)題的最優(yōu)解或次優(yōu)解 [2]。組成群體的單個(gè)生物稱為個(gè)體基本特征的遺傳繼承，由個(gè)體性質(zhì)的染色體所決定。 4） 在前面理論研究工作的基礎(chǔ)上，采用軟件工程學(xué)方法在 VC編程環(huán)境下將問(wèn)題的模型建立 ，求解過(guò)程給予計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn) ，最終得出 函數(shù)最優(yōu)解或近似函數(shù)最優(yōu)解 ，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了討論。 在算法操作過(guò)程中， 把目標(biāo)函數(shù)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的適應(yīng)函數(shù)，給出了約束條件的處理方法，使部分約束條件自動(dòng)得到滿足。 以 X的 值 為設(shè)計(jì)變量， 在 滿足相關(guān)約束條件 的 前提下， 建立了以 函數(shù)值最大 為 目標(biāo)函數(shù)的 優(yōu)化設(shè)計(jì) 模型 。 主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面： 1） 對(duì)遺傳算法的基本原理和方法進(jìn)行闡述，并針對(duì)算法的局限性，對(duì)其操作過(guò)程進(jìn)行改進(jìn)。 遺傳算法（ Geic Algorithm）是模擬 達(dá)爾文生物進(jìn)化論的自然選擇和遺傳學(xué)機(jī)理的生物進(jìn)化過(guò)程的計(jì)算模型， 是一種通過(guò)模擬自然進(jìn)化過(guò)程搜索最優(yōu)解的方法，它最初由美國(guó) Michigan大學(xué) 1975年首先提出來(lái)的，并出版了頗有影響的專著《 Adaptation in Natural and Artificial Systems》， GA這個(gè)名稱才逐漸為人所知， 的 GA通常為簡(jiǎn)單遺傳算法（ SGA） [1]。 Visual C++ 3 引言 （ 1） 遺傳算法生物學(xué)背景 生物的進(jìn)化是一個(gè)奇妙的優(yōu)化過(guò)程，他通過(guò)遺傳、選擇淘汰、突然變異等產(chǎn)生適應(yīng)環(huán)境變化的優(yōu)良物種。 Cloud Model。 關(guān)鍵詞 ： 遺傳算法；云模型 ；函數(shù)優(yōu)化 ； VC 2 The Function Optimization based on Cloud Geic Algorithm Abstract: Geic algorithm provides monly used framework that can solve plex problem of system optimization. That framework is widely used because it does not rely on the specific areas of the problem, and because of its strong robustness to the species of problem. To evaluate performance of geic algorithm we often e up with all kinds of function optimization. This paper introduces the basic principle of cloud model and the geic algorithm. On VC platform, bined with Normal cloud model droplet39。 本文 介紹了遺傳算法和云模型的基本原理，在 VC 環(huán)境下， 結(jié)合正態(tài)云模型云滴的隨機(jī)性和穩(wěn)定傾向性，由 正態(tài) 云發(fā)生器產(chǎn)生自適應(yīng)交叉概率和變異概率 ，實(shí)現(xiàn)了函數(shù)優(yōu)化。 中南民族大學(xué) 畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 學(xué)院 : 計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院 專業(yè) : 軟件工程 年 級(jí) : 2021 題目 : 基于云遺傳算法的函數(shù)優(yōu)化 學(xué)生姓名 : 謝勁 學(xué)號(hào) : 08065058 指導(dǎo)教師姓名 :林紀(jì)漢 職稱 :高級(jí)工程師 2021 年 5 月 7 日 目 錄 摘要 .............................................................................. 1 Abstract .......................................................................... 2 引言 .............................................................................. 3 1 遺傳算法 ........................................................................ 3 遺傳算法概述 ................................................................ 3 遺傳算法的基本步驟 ........................................................... 4 遺傳算法的特點(diǎn) .............................................................. 5 2 云模型 .......................................................................... 5 云與云滴 .................................................................... 5 云的性質(zhì) .................................................................... 5 云的數(shù)字特征 ................................................................ 6 正態(tài)云發(fā)生器 ................................................................ 7 云模型在遺傳算法中的應(yīng)用 ..................................................... 7 3 函數(shù)優(yōu)化實(shí)現(xiàn) .................................................................... 7 編碼 ........................................................................ 7 選擇 ........................................................................ 8 交叉和交叉概
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