基于进化算法的复杂优化问题求解

来源 :东北师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lalalan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在工业生产、物流运输、科学研究以及日常生活中,人们总是为完成某些目标而寻求最优的解决方案,这些问题演化出种类繁多的复杂优化问题。根据解的取值范围,最优化问题可分为组合优化问题和函数优化问题。由于计算量大、求解难度高,传统精确算法已不适用于求解这类问题。此时,模拟大自然智慧的进化算法应运而生,这类算法模仿群体进化过程,具有一定的全局搜索能力,并且不依赖问题特征,具有很好的通用性。本文将采用不同的进化算法来求解现实生活中常见的两种复杂优化问题:流水车间调度问题和函数优化问题。流水车间调度问题是组合优化问题的重要分支,其中,分布组装式置换流水车间调度问题的生产模式与其他流水车间调度问题的生产模式相比更为复杂,但在现实生产过程中更具应用价值,它主要包括两个阶段,即生产和组装。第一阶段负责在多个工厂中生产零件;第二阶段负责将零件组装成最终产品。本文采用基于局部搜索策略改进的遗传算法求解该问题。首先,算法根据贪心策略设计交配池,选择有前景的父母。为加快算法收敛,本文根据序列分类的不同设计不同的交叉策略:产品组装序列和零件分配序列采用单点交叉,零件处理序列采用贪心策略改进的交叉算子。最后,算法结合基于两种邻居结构设计的局部搜索策略改进后代,以提高开发能力。详尽的实验分析表明,本文提出的算法具有鲁棒性,并且超越现有算法。函数优化问题应用范围广泛,吸引了许多学者进行研究。其诸多求解方法之一的布谷鸟算法是一种新颖的进化算法,它善于求解复杂函数但收敛缓慢。另一个优化算法,协方差矩阵自适应进化策略可以通过自适应概率分布和累积的演化路径加快收敛,但它在复杂函数求解方面表现不佳。因此,本文结合二者优点,提出布谷鸟算法和协方差矩阵自适应进化策略的混合算法,记为CS_CMA。每次迭代开始,新种群利用之前的进化信息进行初始化。算法采用变量分布的协方差矩阵和随机化改进Lévy Flight和偏置随机游走策略。首先,算法通过改进的Lévy Flight生成参考向量donor,其次,donor和当前种群通过改进的偏置随机游走策略生成后代。最后,算法采用选择算子生成下一代。迭代过程中,参数通过成功的参数值自适应调整。为验证CS_CMA的性能,本文以CEC2008的七个高维函数和CEC2011的一个工程优化问题为实验数据,计算结果表明,CS_CMA优于其他对比算法。
其他文献
晶体硅/非晶硅异质结(HAC)太阳电池因高开路电压(VOC)和工艺步骤少等优势,在高效太阳电池中备受关注。非晶硅(a-Si:H)钝化层为HAC电池获得高效率起到了关键作用,但a-Si:H薄膜
基于微机电系统(MEMS)的硅微压力传感器是最早的商业化产品之一,谐振技术的MEMS压力传感器是目前精度最高的压力测量仪器,鉴于其测量精度高、稳定性好、抗干扰性好、数字化输
本文利用尼龙袋技术评价不同品种燕麦、全株玉米和高粱青贮前后的饲用价值,探讨适合河北省种植的燕麦、全株玉米和高粱青贮品种,并通过体外产气法筛选出不同精粗比条件下燕麦
研究背景:先天性上尺桡融合是一种较为罕见的先天性前臂骨发育畸形,表现为桡骨和尺骨的近端相互融合,前臂固定在一定角度上的旋前畸形。患者前臂旋转功能障碍,严重影响其平时
技术创新是现代化企业核心竞争力的有力保证。作为市场经济活动的主体,在瞬息万变的商业环境中,面对残酷的市场竞争,技术创新是企业掌握主动、保持竞争力的有效手段。企业技
本文采用常温水相浸渍还原法制备了不同铂、钼比的碳负载铂钼合金催化剂Pt-Mo/C,测试结果表明,所有Pt-Mo/C的催化性能都优于Pt/C。Pt-Mo/C(3:1)表现出最优的催化性能,可使电池
从古至今,传染病一直都是全球重点关注的问题,它是由各种病原体引起的感染病,并且具有传染性。它不仅可以在同一物种之间进行传播,也可以发生在不同物种之间。如果控制不当,
热室是装备主从机械手等复杂操作工具且对辐射有很强屏蔽能力的密封箱式设备。热室的检修分直接检修和间接检修两种检修原则。直接检修原则是热室及热室内的设备需要检修时,
糖苷是自然界广泛存在的一类重要的化合物,参与生命的许多生理过程,它们生物活性呈现多样性。化学合成是获得足量天然稀缺糖苷的重要手段,糖基化反应是构建糖苷键不可缺少的步骤。卤糖苷是简单的糖基供体,以它为供体的Koenigs-Knorr糖基化反应是合成糖苷常用的方法。本课题发展了铟催化的Koenigs-Knorr糖基化反应。在催化当量In(NTf_2)_3存在下,苯甲酰基的溴糖苷与醇能顺利反应生成糖苷,
针对早期连续控制投入大,开车之后不能轻易停车等缺点,目前工业企业纷纷将投资重点转向为批量控制。随着微处理器的发展以及自动化水平的提高,目前批量控制系统具有投入少,适