進化規(guī)劃算法的研究與改進.pdf

1、進化規(guī)劃是一種隨機優(yōu)化方法，它的目標是通過進化達到行為智能化。但在最初的發(fā)展中，進化規(guī)劃并未得到足夠的重視。直到20世紀90年代，進化規(guī)劃方法得到改善，并作為進化算法的一個分支開始得到廣泛的應用。進化規(guī)劃算法從一組隨機產(chǎn)生的個體開始進行搜索，通過變異、選擇等操作使個體向著搜索空間中越來越靠近全局最優(yōu)值的區(qū)域進化。類似于遺傳算法，進化規(guī)劃算法也很容易早熟收斂。因此，避免早熟收斂，均衡算法的探索和執(zhí)行能力，已成為進化規(guī)劃研究的主要內容之一。

2、 本文所做的主要工作及創(chuàng)新如下： 1、對進化計算與進化規(guī)劃的相關知識進行概括總結。 進化計算是借鑒生物進化思想發(fā)展起來的啟發(fā)式隨機搜索優(yōu)化方法。它是模擬生物進化過程中“優(yōu)勝劣汰”的自然選擇機制和遺傳信息傳遞規(guī)律的算法的總稱，主要用來解決復雜優(yōu)化問題。進化計算作為一種高魯棒性的全局最優(yōu)搜索算法被人們所接受。它具有適應性強、效果良好、操作簡單等優(yōu)點。 進化規(guī)劃是進化計算的一個分支，起源于20世紀60年代。進化

3、規(guī)劃對生物進化過程的模擬主要著眼于物種的進化過程，在進化規(guī)劃算法中，變異算子是個體進化的唯一手段。目前對進化規(guī)劃算法的評價僅對仿真結果進行比較，理論分析較為薄弱。 2、對幾種進化規(guī)劃算法進行了詳細的介紹和分析，提出了一種新的混合策略進化規(guī)劃算法，SPCEP算法。 標準進化規(guī)劃算法(CEP)是進化規(guī)劃的基本算法。FEP、SPMEP算法通過將CEP算法中的高斯變異算子替換為柯西變異算子和單點變異算子的方式對CEP算法進行了改

4、進。MSEP算法引入了進化博弈論的思想，通過策略參數(shù)決定個體使用的變異方式。 本文提出的SPCEP算法是基于CEP和SPMEP算法的混合策略進化規(guī)劃算法。SPCEP算法利用高斯變異算子和單點變異算子各產(chǎn)生一個后代個體，選擇其中較好的一個作為唯一的后代。實驗結果表明，SPCEP的性能比CEP和SPMEP有了一定程度的提高。 3、通過對進化規(guī)劃算法的探索與執(zhí)行能力以及搜索步長的學習研究，提出了一種新的變異方法Bagging方

5、法，并將Bagging方法與CEP算法結合，提出一種Bagging進化規(guī)劃算法。在進化規(guī)劃中，算法的探索和執(zhí)行能力有很重要的作用，在一定程度上決定了算法收斂到全局最優(yōu)解的速度和精確度。對算法探索和執(zhí)行能力的調節(jié)一般是通過調整搜索步長實現(xiàn)的。Bagging變異方法通過控制參數(shù)調節(jié)兩個步長分量在進化過程中的作用，使搜索步長隨著進化的進行逐漸減小，達到加快收斂速度，均衡算法探索和執(zhí)行能力的目的。 通過將Bagging變異方法與CEP算