一种改进的遗传算法及其在TSP求解中的应用

来源 :山东大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dv_lover
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
遗传算法(Genetic Algorithm,简称GA)由John Holland于1975年提出,对于传统方法难于求解的组合优化、模式识别、图像处理等复杂问题,使用该算法求解能得到令人较为满意的解。近年来,遗传算法在解决连续变量的函数最优化问题和离散变量的组合最优化问题时表现出的鲁棒性、全局性、隐并行性和自适应性使其成为一种应用日益广泛的智能优化算法。 TSP是组合优化中最为著名的问题,它综合了一大类组合优化问题的典型特征,并以不同的形式存在于超大规模集成芯片制造、印刷电路板设计、X—射线结晶学、机器人控制等高科技领域。 由NP完全理论可知,TSP属于NP难问题,用常规的搜索方法无法有效地求解。但如今正迅速发展的按自然法则计算的思想在求解大规模组合优化问题时表现出非凡的潜力,其中的一个分枝—遗传算法以其独有的魅力吸引了越来越多的研究者。 经典遗传算法的主要特点在于它的简单性和鲁棒性,几乎不需要知道所求问题的任何知识,但也正是由于这一点,遗传算法不能利用问题本身的信息,影响了求解具体问题时的效率。因此,在研究利用遗传算法求解TSP问题上我们存在很大的改进空间。 本文对遗传算法的理论与应用进行了一些研究和分析工作。首先介绍了遗传算法的理论和它在组合优化问题中的应用,然后针对TSP问题的求解进一步指出遗传算法存在易陷入早熟收敛和后期收敛速度慢的缺点,最后本文在原有遗传算法的基础上提出了一种改进的遗传算法。由于考虑到交叉算子和变异算子对算法的多样性影响,因此交叉算子和变异算子是本算法改进过程中主要关注的两个问题。本算法在交叉算子方面结合启发式交叉和边重组交叉算子设计出一种新的交叉算子;在变异算子设计上,采用了—种新的变异算子—转位算子。另外,在进化过程中算法引入自适应策略来控制遗传参数的变化,加快了种群的收敛速度。本文使用改进型遗传算法对国际通用的TSP测试库TSPLIB中不同城市规模的数据进行测试,实验数值结果证明了该算法的可行性和有效性。
其他文献
语音作为语言的声学表现形式,是人类彼此之间进行信息交流时使用的基本载体和重要手段。在语音信号处理中,最基础的是能否准确的提取语音信号参数。因为只有获得准确的、可表征
本文在研究国内外CAD/CAM技术的前提下,运用计算机图形学仿真技术,结合纺织工业知识,在一个原有织物外观模拟系统中加入了光照模型因素,实现了一个具有更佳模拟效果的系统。
近年来,随着网络应用和用户数量的迅猛增长,因特网已由以往的单一数据传送网发展成传送数据、语音、视频等多媒体信息的综合业务网,网络环境日益复杂,仅仅依靠TCP来进行拥塞控制
本文以隧道施工开发为背景,致力于研究图形图像处理和模式识别技术在隧道掌子面图像分析中的应用。这方面的研究在国际上亦不多见,国内未有相关报道。目前国内对隧道掌子面图
随着计算机技术特别是网络通信技术与信息处理技术的飞速发展,现代远程教育作为一种新的教育模式得到了迅速发展。由于虚拟现实技术的发展和提高,虚拟现实技术在网络上的应用
随着Web服务应用的迅速发展,安全问题已成为制约其实际应用的障碍之一,而Web服务提供方的安全问题尤为重要。本文首先简要的介绍了Web服务。然后从Web服务面临的安全问题入手
随着互联网技术的发展,移动社交网络缩短了现实生活中信息交流者之间的距离,作为信息沟通交流桥梁,改变人们信息交流的方式,成为不可缺少的传媒工具。当前微信是国内使用频率
随着计算机软硬件技术的迅速发展,应用程序的开发人员已不再满足于通过集成本地的系统服务来构建应用程序,而致力于开发能够将存在于网络各处的众多的应用程序进行集成的分布式
本文主要讨论真实感物体表面绘制方法。如何真实有效地表现物体表面的光学特性和几何细节结构一直是计算机图形学领域的重要研究课题。目前,对于表面光学特性和几何细节结构
随着计算机技术及Internet技术的迅猛发展,越来越多的企事业单位逐步实现了信息化管理。在许多大型企事业单位中甚至同时存在多个在不同时期采用不同技术方案建立的应用系统,这