一种改进的免疫算法在旅行商问题中的应用

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:loganmax
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免疫系统具有识别并消除抗原,实现免疫防卫的功能。免疫算法是一种借鉴和利用免疫机理而开发的并具有自适应环境能力的新型智能算法。相比于其它仿生算法,免疫算法表现出良好的多样性,属于确定性与随机性相结合搜索方法。 小生境意指生物在特定环境下的生存环境。在自然进化环境中,生物在特定的环境下生存,各种生物之间存在着相互竞争,不同种类的生物之间又存在着信息交换。免疫应答是指免疫细胞对抗原分子的识别、活化和产生免疫效应的全过程。正常情况下对非己抗原的排异效应称为正向免疫应答,机体对自身成分的宽容状态称为负向免疫应答。小生境免疫算法则结合了进化论中小生境概念和体液免疫应答,体现了在特定环境下生共同生存物分享有限的资源的“资源共享”。生物通过相互协调达到共同进化,同时,各生物之间也存在着相互制约的机制,在资源不足的前提下,对于环境适应能力弱的生物,将逐渐被淘汰。 在小生境免疫算法中,共享机制用于增强群体的多样性和保存优良个体,亲和突变意在改进抗体的质量,募集新抗体起到微调多样性的目的。在旅行商问题上,有鉴于小生境免疫算法不足,做出几点改进。1)共享算子可根据特定群体的特征进行自我改进,在记忆细胞获取环节增加共享算子以增强抗体的质量;2)近邻策略用于募集新抗体增加抗体的存活性,即新抗体的子代在下一次迭代被淘汰的可能性;3)良好的变异策略组合有助于加快寻优的速度;4)填充函数的思想增加了跳出局部最优解的机会。实验表明,改进的免疫算法在群体多样性和抗体质量上有较大的提高,算法是有效的。
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