Matlab遗传算法工具箱的设计.pdfVIP

M93)M1 北 京 L }卜大 学 学 报 箫2001fi9 JOURNALOF [3EU[NG POLY7ECHN[C UNIVERSITS 3N0o.03] Matlab遗传算法工具箱的设计 郭 强，赵晓华，孙 亮 北京工业大学 电子信息与控制上程学院，北京 100022 摘 要;介绍7使用Matlab语言买ixm传算法，建,JA传算法」具箱(GAstanlbos).开发的遗传算法3兵箱 支持二进制和浮点式编码方式，并几提供了多种选择 交叉、变异的方法，用以提高遗传算法的性能 使用」具 箱对一系列非线性、多峰值函数问题进行了测试,UkT 优良的性能.通过R9试、发现浮点式遗传算法的寻解效 率和梢确度都优于二进制算法以及传统的寻优方法. 关键词:遗传算法;函数优化;Madab 中图分类号:丁P273.5 文献标识码:A 文章编号:0254-0037(2001)03-0348-05 遗传算法是演化计算的一个重要分支，是一种基于自然选择和基因遗传学原理的优化有哪些信誉好的足球投注网站方法.遗 传算法吸收了自然生物系统适“者生存，优胜劣汰’的进化原理，从而使它能够提供一个在复杂空间中进行 鲁棒有哪些信誉好的足球投注网站的方法，为解决许多传统的优化方法难以解决的优化问题提供了新的途径.与传统的有哪些信誉好的足球投注网站和优 化过程相比，遗传算法在计算机上模拟生物的进化过程和基因操作.因而不需要对象的特定知识，也不需 要对象的有哪些信誉好的足球投注网站空间是连续可微的，具有全局寻优的能力. Madab作为一种拥有高速性能数值计算能力的通用科技计算机语言在其简单易用的操作环境中集成了 数值分析、矩阵计算、符号计算、图视能力、文字处理、可视化建模仿真和实时控制能力，适合多学科、多部门 的发展需求 Madab本身提供的大量内建辅助函数对于处理函数优化问题十分有用，而且相当全面、简便易 用，Madab的数值计算功能很强，另外，Madab开放、可扩展的体系结构允许用户开发自己的应用程序to Matlab的这些性质为开发遗传算法工具箱提供了一个统一和熟悉的操作环境 为了更好地利用遗传算法的 强大功能，作者在Madab下开发了遗传算法工具箱(GAstoolbo幼，为Miailab增加了一个有利的工具.并可 帮助人们认识、了解遗传算法，同时也为进一步开发遗传算法的应用提供了基础和有益的帮助. 1遗传算法121 遗传算法是由美国Michigan大学的JohnHolland教授在60年代提出的，该算法是基于自然遗传和自 然优选机理的寻优方法.自然遗传和自然优选来自于达尔文的进化论At说.该学说认为，在生物进化过 程中，任一动植物经过若干代的遗传和变异，使之能够适应新的环境，是优胜劣汰的结果;这种自然遗传思 想也适用于求解优化间题.遗传算法采用选择s〔election)、交叉((crossover)和变异(mutation)运算来实现 这一自然法则的模拟;其演算流程如图l所示. 选择 其过程为，基于个体对环境的适应度(tf/Ef决定;其中f是对象的适配值，Ef是种群所有 对象的适配值之和)，决定哪个个体被复制 选择意味着由较高适配值的个体，被复制的概率也比较大， 交叉 指在选择个体成员的过程中，按一定概率随机选择匹配对;然后两个匹配的个体位串根据随机 选取的交叉点进行交叉繁殖，产生一对新的个体串.采用二进制编码，交叉可以描述如下(I是交叉点) 个休 1 11011;ooto0110110,后代 1 11011111000011110: 2000-07-07. 郭强(1978-),男，本科生(已毕业) 万方数据 第3期 郭 强等:Madab遗传算法工具箱的设计 个体2 11011111000011110，后代2 11011100100110110. 种群