遗传算法实例如何用C语言实现遗传算法的实际应用?

遗传算法实例  时间:2021-05-31  阅读:()

遗传算法求解?

遗传算法在很多领域都得到应用;从神经网络研究的角度上考虑,最关心的是遗传算法在神经网络的应用。

在遗传算法应用中,应先明确其特点和关键问题,才能对这种算法深入了解,灵活应用,以及进一步研究开发。

一、遗传算法的特点 1.遗传算法从问题解的中集开始嫂索,而不是从单个解开始。

这是遗传算法与传统优化算法的极大区别。

传统优化算法是从单个初始值迭代求最优解的;容易误入局部最优解。

遗传算法从串集开始搜索,复盖面大,利于全局择优。

2.遗传算法求解时使用特定问题的信息极少,容易形成通用算法程序。

由于遗传算法使用适应值这一信息进行搜索,并不需要问题导数等与问题直接相关的信息。

遗传算法只需适应值和串编码等通用信息,故几乎可处理任何问题。

3.遗传算法有极强的容错能力 遗传算法的初始串集本身就带有大量与最优解甚远的信息;通过选择、交叉、变异操作能迅速排除与最优解相差极大的串;这是一个强烈的滤波过程;并且是一个并行滤波机制。

故而,遗传算法有很高的容错能力。

4.遗传算法中的选择、交叉和变异都是随机操作,而不是确定的精确规则。

这说明遗传算法是采用随机方法进行最优解搜索,选择体现了向最优解迫近,交叉体现了最优解的产生,变异体现了全局最优解的复盖。

5.遗传算法具有隐含的并行性 遗传算法的基础理论是图式定理。

它的有关内容如下: (1)图式(Schema)概念 一个基因串用符号集{0,1,*}表示,则称为一个因式;其中*可以是0或1。

例如:H=1x x 0 x x是一个图式。

(2)图式的阶和长度 图式中0和1的个数称为图式的阶,并用0(H)表示。

图式中第1位数字和最后位数字间的距离称为图式的长度,并用δ(H)表示。

对于图式H=1x x0x x,有0(H)=2,δ(H)=4。

(3)Holland图式定理 低阶,短长度的图式在群体遗传过程中将会按指数规律增加。

当群体的大小为n时,每代处理的图式数目为0(n3)。

遗传算法这种处理能力称为隐含并行性(Implicit Parallelism)。

它说明遗传算法其内在具有并行处理的特质。

二、遗传算法的应用关键 遗传算法在应用中最关键的问题有如下3个 1.串的编码方式 这本质是问题编码。

一般把问题的各种参数用二进制编码,构成子串;然后把子串拼接构成“染色体”串。

串长度及编码形式对算法收敛影响极大。

2.适应函数的确定 适应函数(fitness function)也称对象函数(object function),这是问题求解品质的测量函数;往往也称为问题的“环境”。

一般可以把问题的模型函数作为对象函数;但有时需要另行构造。

3.遗传算法自身参数设定 遗传算法自身参数有3个,即群体大小n、交叉概率Pc和变异概率Pm。

群体大小n太小时难以求出最优解,太大则增长收敛时间。

一般n=30-160。

交叉概率Pc太小时难以向前搜索,太大则容易破坏高适应值的结构。

一般取Pc=0.25-0.75。

变异概率Pm太小时难以产生新的基因结构,太大使遗传算法成了单纯的随机搜索。

一般取Pm=0.01—0.2。

三、遗传算法在神经网络中的应用 遗传算法在神经网络中的应用主要反映在3个方面:网络的学习,网络的结构设计,网络的分析。

1.遗传算法在网络学习中的应用 在神经网络中,遗传算法可用于网络的学习。

这时,它在两个方面起作用 (1)学习规则的优化 用遗传算法对神经网络学习规则实现自动优化,从而提高学习速率。

(2)网络权系数的优化 用遗传算法的全局优化及隐含并行性的特点提高权系数优化速度。

2.遗传算法在网络设计中的应用 用遗传算法设计一个优秀的神经网络结构,首先是要解决网络结构的编码问题;然后才能以选择、交叉、变异操作得出最优结构。

编码方法主要有下列3种: (1)直接编码法 这是把神经网络结构直接用二进制串表示,在遗传算法中,“染色体”实质上和神经网络是一种映射关系。

通过对“染色体”的优化就实现了对网络的优化。

(2)参数化编码法 参数化编码采用的编码较为抽象,编码包括网络层数、每层神经元数、各层互连方式等信息。

一般对进化后的优化“染色体”进行分析,然后产生网络的结构。

(3)繁衍生长法 这种方法不是在“染色体”中直接编码神经网络的结构,而是把一些简单的生长语法规则编码入“染色体”中;然后,由遗传算法对这些生长语法规则不断进行改变,最后生成适合所解的问题的神经网络。

这种方法与自然界生物地生长进化相一致。

3.遗传算法在网络分析中的应用 遗传算法可用于分析神经网络。

神经网络由于有分布存储等特点,一般难以从其拓扑结构直接理解其功能。

遗传算法可对神经网络进行功能分析,性质分析,状态分析。

遗传算法虽然可以在多种领域都有实际应用,并且也展示了它潜力和宽广前景;但是,遗传算法还有大量的问题需要研究,目前也还有各种不足。

首先,在变量多,取值范围大或无给定范围时,收敛速度下降;其次,可找到最优解附近,但无法精确确定最扰解位置;最后,遗传算法的参数选择尚未有定量方法。

对遗传算法,还需要进一步研究其数学基础理论;还需要在理论上证明它与其它优化技术的优劣及原因;还需研究硬件化的遗传算法;以及遗传算法的通用编程和形式等。

如何通俗易懂地解释遗传算法?有什么例子

相信遗传算法的官方定义你已经看过,就我个人理解 遗传算法的思想是物竞天择,优胜劣汰。

你可以理解为,当我们解某道数学题时,如果这个题太难我们没法列公式算出正确答案,我们有时候也可以蒙答案去反过来看看是否满足这道题提干的要求,如果能满足,说明我们蒙的答案是正确的。

但是蒙对答案要试很多遍,每次随机的去试数可能要试1000次才能蒙对。

可是遗传算法可以让我们科学的去蒙答案,每次蒙的答案都会比上一次蒙的更接近正确答案,这样可能蒙十几次我们就找到正确答案了。

希望我的回答对你理解GA有所帮助,望采纳

如何用C语言实现遗传算法的实际应用?

具体问题具体对待,关键看你用遗传算法实现什么问题,不同的问题程序不一样,但大的框架差不多都,种群初始化,参数设置,交叉算子、变异算子、选择算子,适应度函数设计。

建议用数组实现,最好先大概用文字写出遗传整体结构,再实际编程 我刚做过,如果只是学习的用而不是现实工程项目,不难,

Asiayun:枣庄电信Asiayun美国Cera葵湾VPSvps月付,美国CERA VPS月付26元/年

亚洲云Asiayun怎么样?亚洲云成立于2021年,隶属于上海玥悠悠云计算有限公司(Yyyisp),是一家新国人IDC商家,且正规持证IDC/ISP/CDN,商家主要提供数据中心基础服务、互联网业务解决方案,及专属服务器租用、云服务器、云虚拟主机、专属服务器托管、带宽租用等产品和服务。Asiayun提供源自大陆、香港、韩国和美国等地骨干级机房优质资源,包括BGP国际多线网络,CN2点对点直连带宽以...

香港 1核 1G 5M 22元/月 美国 1核 512M 15M 19.36元/月 轻云互联

轻云互联成立于2018年的国人商家,广州轻云互联网络科技有限公司旗下品牌,主要从事VPS、虚拟主机等云计算产品业务,适合建站、新手上车的值得选择,香港三网直连(电信CN2GIA联通移动CN2直连);美国圣何塞(回程三网CN2GIA)线路,所有产品均采用KVM虚拟技术架构,高效售后保障,稳定多年,高性能可用,网络优质,为您的业务保驾护航。官方网站:点击进入广州轻云网络科技有限公司活动规则:用户购买任...

百驰云(19/月),高性能服务器,香港三网CN2 2核2G 10M 国内、香港、美国、日本、VPS、物理机、站群全站7.5折,无理由退换,IP免费换!

百驰云成立于2017年,是一家新国人IDC商家,且正规持证IDC/ISP/CDN,商家主要提供数据中心基础服务、互联网业务解决方案,及专属服务器租用、云服务器、云虚拟主机、专属服务器托管、带宽租用等产品和服务。百驰云提供源自大陆、香港、韩国和美国等地骨干级机房优质资源,包括BGP国际多线网络,CN2点对点直连带宽以及国际顶尖品牌硬件。专注为个人开发者用户,中小型,大型企业用户提供一站式核心网络云端...

遗传算法实例为你推荐
chinapay银联在线 银联在线支付 什么区别知识分享平台微信看到一些文章,可以分享到知识付费的平台吗?怎么操作呀?视频技术视频监控技术的定义及特点扫图高清扫图是什么意思,在很多的贴吧里,都有提到一些高清扫图,是自己照杂志上的图片,然后自己再修一下吗js后退在全局js中屏蔽了后退功能,但是想让自己定义的后退有用js后退javascript怎么禁用浏览器后退按钮jstz请帮忙翻译审计平台审计软件的产品介绍移动硬盘文件或目录损坏且无法读取移动硬盘提示文件或目录损坏且无法读取,怎么修复中信银行理财宝中信银行理财宝金卡怎样激活
花生壳动态域名 上海域名注册 北京租服务器 美国vps评测 ion Dedicated z.com mach5 国内永久免费云服务器 特价空间 中国电信测速112 空间出租 域名转接 1g空间 德隆中文网 阵亡将士纪念日 移动王卡 德国代理 火山互联 大硬盘补丁 更多