遗传算法总结1

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1.遗传算法:

遗传算法(Genetic Algorithm)是模拟达尔文生物进化论的自然选择和遗传学机理的生物进化过程的计算模型,是一种通过模拟自然进化过程搜索最优解的方法。遗传算法是从代表问题可能潜在的解集的一个种群(population)开始的,而一个种群则由经过基因(gene)编码的一定数目的个体(individual)组成。每个个体实际上是染色体(chromosome)带有特征的实体。染色体作为遗传物质的主要载体,即多个基因的集合,其内部表现(即基因型)是某种基因组合,它决定了个体的形状的外部表现,如黑头发的特征是由染色体中控制这一特征的某种基因组合决定的。因此,在一开始需要实现从表现型到基因型的映射即编码工作。由于仿照基因编码的工作很复杂,我们往往进行简化,如二进制编码,初代种群产生之后,按照适者生存和优胜劣汰的原理,逐代(generation)演化产生出越来越好的近似解,在每一代,根据问题域中个体的适应度(fitness)大小选择(selection)个体,并借助于自然遗传学的遗传算子(genetic operators)进行组合交叉(crossover)和变异(mutation),产生出代表新的解集的种群。这个过程将导致种群像自然进化一样的后生代种群比前代更加适应于环境,末代种群中的最优个体经过解码(decoding),可以作为问题近似最优解。个过程将导致种群像自然进化一样的后生代种群比前代更加适应于环境,末代种群中的最优个体经过解码(decoding),可以作为问题近似最优解。

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主要步骤

遗传算法的主要步骤可罗列为:

  1. 产生一个初始种群
  2. 根据具体问题构造恰当的适值函数
  3. 根据适应值的大小不断选择和繁衍。
  4. 选择若干带后适应值最大的个体为最优解。

遗传算法的构成要素:

  1. 种群和种群大小
  2. 编码方法
  3. 遗传算子
  4. 选择策略
  5. 停止策略(一般适用最大迭代次数当作停止策略)

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1.初始种群的产生

根据编码随机产生若干个体。

2.染色体的编码

每个位置是一个基因位,用二进制编码(也可以其它的编码方式)。

3.适值函数的计算

衡量个体好坏的程度的函数。

4.遗传运算

交叉和变异

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5.选择策略

常用的正比选择。 每个个体被选中的概率和该个体的适应值正比。

6.停止准则

一般使用最大轮。