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,

CloudCone(1.99美元),可以额外选择Voxility高防IP

CloudCone 商家也是比较有特点的,和我们熟悉的DO、Vultr、Linode商家均是可以随时删除机器开通的小时计费模式。这个对于有需要短租服务器的来说是比较有性价比的。但是,他们还有一个缺点就是机房比较少,不同于上面几个小时计费服务商可以有多机房可选,如果有这个多机房方案的话,应该更有特点。这次我们可以看到CloudCone闪购活动提供洛杉矶三个促销方案,低至月付1.99美元。商家也可以随...

宝塔面板批量设置站点404页面

今天遇到一个网友,他在一个服务器中搭建有十几个网站,但是他之前都是采集站点数据很大,但是现在他删除数据之后希望设置可能有索引的文章给予404跳转页面。虽然他程序有默认的404页面,但是达不到他引流的目的,他希望设置统一的404页面。实际上设置还是很简单的,我们找到他是Nginx还是Apache,直接在引擎配置文件中设置即可。这里有看到他采用的是宝塔面板,直接在他的Nginx中设置。这里我们找到当前...

pacificrack:超级秒杀,VPS低至$7.2/年,美国洛杉矶VPS,1Gbps带宽

pacificrack又追加了3款特价便宜vps搞促销,而且是直接7折优惠(一次性),低至年付7.2美元。这是本月第3波便宜vps了。熟悉pacificrack的知道机房是QN的洛杉矶,接入1Gbps带宽,KVM虚拟,纯SSD RAID10,自带一个IPv4。官方网站:https://pacificrack.com支持PayPal、支付宝等方式付款7折秒杀优惠码:R3UWUYF01T内存CPUSS...

遗传算法实例为你推荐
excel计算公式求excel计算公式大全cpu监控安卓手机有没有桌面悬浮窗的cpu监控软件应用雷达雷达是干什么用的?企业资源管理系统企业管理系统都有什么功能chrome系统Chromenbsp;OS是操作系统吗?搜索引擎的概念搜索引擎营销的概念是什么?12种颜色水粉颜料调色过程十二种颜色部署工具win10 评估和部署工具包有什么用数据挖掘项目怎样利用大数据挖掘农业项目发展前景qq网络硬盘怎么用qq网络硬盘
虚拟主机空间 英文域名 com域名注册 手机网站空间 河南虚拟主机 高防dns 优key paypal认证 512av e蜗 数字域名 域名转向 服务器干什么用的 美国免费空间 七夕快乐英语 登陆空间 美国盐湖城 阿里云免费邮箱 wordpress中文主题 阿里云手机官网 更多