進化計算中的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)動力學(xué)研究.pdf

1、基于達爾文進化論的進化算法在求解問題時，可將問題描述成自然界中種群的進化過程，遵循適者生存的機制，通過種群的不斷進化，求得最優(yōu)解或滿意解。進化計算的研究較早，發(fā)展較成熟，且廣泛應(yīng)用于社會的各個領(lǐng)域。但現(xiàn)有的研究只注重算法的最終結(jié)果或預(yù)測結(jié)果，往往忽視了進化過程中個體之間的關(guān)系和這些關(guān)系隨進化過程的變化，以及該變化關(guān)系對進化結(jié)果和收斂速度的影響。而本文主要針對這個被忽視的問題展開研究。通過研究優(yōu)化過程中個體之間的變化關(guān)系抽象出進化計算形成

2、的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中蘊含的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并挖掘出進化計算中的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)動力學(xué)現(xiàn)象。隨著復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論體系的不斷發(fā)展和研究，基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究的應(yīng)用越來越多。由于算法在迭代過程中，參與進化的個體總數(shù)不變，即網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中節(jié)點的總數(shù)不變。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)隨著邊的連接概率動態(tài)變化。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化影響著網(wǎng)絡(luò)動力學(xué)演化過程，而動力學(xué)的演化過程也影響網(wǎng)絡(luò)邊的動態(tài)重連，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與動力學(xué)演化過程之間的動態(tài)作用稱為“共同演化”過程，且受到廣大科研工作者的關(guān)注。這兩個看似完全不同的

3、研究領(lǐng)域，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)和進化計算，兩者之間是否存在某種隱藏的結(jié)構(gòu)關(guān)系，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)動力學(xué)能否描述算法的優(yōu)化過程，將成為未來研究的一大亮點。
　　本文進行了一個完全不同領(lǐng)域的相互交叉研究：進化計算中是否蘊含著復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)動力學(xué)現(xiàn)象。首先研究一般進化計算及改進算法的優(yōu)化過程;然后分析優(yōu)化過程中各個體之間的變化關(guān)系;再用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型將個體之間的變化關(guān)系進行動力學(xué)過程描述，并討論其蘊含的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);最后分析該變化對進化結(jié)果和收斂速度的影響，并提出算