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遗传算法及其步骤

时间:2023-06-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:遗传算法[10]模拟了达尔文的“优胜劣汰”进化过程,即模拟了自然选择和遗传进化中发生的繁殖、交配和突变现象。在遗传算法中,需要用到适应度函数、选择算子、交叉算子和变异算子等概念。遗传算法的具体步骤如下:1)建立初始种群,由P个个体组成,每个个体为d位基因码,计算每个个体的适应度函数值。2)选择算子:从当前种群中选择繁衍到子种群的个体。重复步骤2)~4)直到终止条件被满足。

遗传算法及其步骤

遗传算法[10](GA,Genetic Algorithm)模拟了达尔文的“优胜劣汰”进化过程,即模拟了自然选择和遗传进化中发生的繁殖、交配和突变现象。从一个初始种群出发,通过随机选择、交叉和变异操作,产生一群新的更适合环境的个体;再使群体进化到搜索空间中越来越好的区域,这样一代代不断进化;最后,收敛到一个最适应环境的个体上,求得问题的近优解。

在遗传算法中,需要用到适应度函数、选择算子、交叉算子和变异算子等概念。适应度是为实际问题预先定义的数学度量,用于测试每个个体的优劣程度。选择算子保证父种群和子种群个体的连续性,也使得子种群继承父种群适应度函数高的个体。交叉算子和变异算子用在种群进化中,交叉算子使得下一代种群中的个体不但继承上代种群中父体的基因,而且还要继承母体的基因;变异操作对应着生物界的基因突变,增加种群中个体的多样性。

每个用二进制串编码的个体叫作染色体。遗传算法的具体步骤如下:

1)建立初始种群,由P个个体组成,每个个体为d位基因码,计算每个个体的适应度(Fitness)函数值。

2)选择算子(如轮盘法、锦标赛选择等方式):从当前种群中选择繁衍到子种群的个体。(www.xing528.com)

3)从2)选择的个体经过交叉算子(如两点交叉、均匀交叉等方式)和变异算子(如“位”突变),产生后代种群。

4)从3)中选择前P个适应度函数值最大的个体作为当前种群。重复步骤2)~4)直到终止条件被满足。

步骤中的终止条件可以是事先定义的最多迭代次数和求解精度等。

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