遗传算法的改进算法

遗传算法的改进算法双倍体遗传算法 基本思想 双倍体遗传算法采用显性和隐性两个染色体同时进行进化 提供了一种记忆以前有用的基因块的功能 双倍体遗传算法采用显性遗传 双倍体遗传延长了有用基因块的寿命 提高了算法的收敛能力 在变异概率低的情况下能保持一定水平的多样性 双倍体遗传算法的设计 1

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双倍体遗传算法

基本思想

双倍体遗传算法采用显性和隐性两个染色体同时进行进化,提供了一种记忆以前有用的基因块的功能。
双倍体遗传算法采用显性遗传。
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双倍体遗传延长了有用基因块的寿命,提高了算法的收敛能力,在变异概率低的情况下能保持一定水平的多样性。

双倍体遗传算法的设计

(1)编码/解码:两个染色体(显性、隐性)
(2)复制算子:计算显性染色体的适应度,按照显性染色体 的复制概率将个体复制到下一代群体中。
(3)交叉算子:两个个体的显性染色体交叉、隐性染色体也同时交叉。
(4)变异算子:个体的显性染色体按正常的变异概率变异;隐性染色体按较大的变异概率变异。
(5)双倍体遗传算法显隐性重排算子:个体中适应值较大的染色体设为显性染色体,适应值较小的染色体设为隐性染色体。
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双种群遗传算法

基本思想

双种群遗传算法的设计

编码/解码设计
交叉算子、变异算子
杂交算子
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设种群A与种群B,当A与B种群都完成了选择、交叉、变异算子后,产生一个随机数num,随机选择A中num个个体与A中最优个体,随机选择B中num个个体与B中最优个体,交换两者,以打破平衡态。
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自适应遗传算法

基本思想

Srinvivas M.,Patnaik L. M.等在1994年提出一种自适应遗传算法(adaptive genetic algorithms,AGA):Pc和Pm能随适应度自动改变。
AGA:当种群各个体适应度趋于一致或者趋于局部最优时,使Pc和Pm增加,以跳出局部最优;而当群体适应度比较分散时,使Pc和Pm减少,以利于优良个体的生存。
同时,对于适应度高于群体平均适应值的个体,选择较低的Pc和Pm,使得该解得以保护进入下一代;对低于平均适应值的个体,选择较高的Pc和Pm值,使该解被淘汰。

自适应遗传算法的步骤

(1) 编码/解码设计。
(2) 初始种群产生:N(N 是偶数)个候选解,组成初始解集。
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(6)对于群体中的所有个体,共N个,按照自适应变异公式计算自适应变异概率Pm,随机产生 R(0,1),如果R<Pm则对该染色体进行交叉操作。
(7)计算由交叉和变异生成新个体的适应度,新个体与父代一起构成新群体。
(8)判断是否达到预定的迭代次数,是则结束;否则转(4)。

适应的交叉概率与变异概率

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普通自适应算法中,当个体适应度值越接近最大适应度值时,交叉概率与变异概率就越小;当等于最大适应度值时,交叉概率和变异概率为零。
改进的思想:当前代的最优个体不被破坏,仍然保留(最优保存策略);但较优个体要对应于更高的交叉概率与变异概率。
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