遗传算法的改进策略及其应用

针对基本遗传算法在优化应用中遇到的诸如局部搜索能力差，计算量大，对较大搜索空间适应能力差和早熟收敛等棘手问题，本文将传统的单纯形搜索算法与遗传算法结合，提出了一种混合遗传算法，并在进行操作中将交叉，变异概率与个体的适应度结合提出一种个体自适应概率，使算法在产生新个体的同时，最大限度地保护优秀个体不受破霈，从而提高了整个算法的运算效率，在上述基础上又引入了加循环操作以加强对优秀个体的利用率，进一步提高算法的效率，通过典型测试函数的数值算例验证，表明本文方法不但可以有效的克服遗传算法的上述缺陷，而且计算速度，稳定性，精度都有明显提高。     

基于电子海图栅格化的无人水面艇全局路径规划

为解决无人水面艇自主避碰决策中的全局路径规划问题,提出一种基于电子海图栅格化建立环境模型的遗传算法全局路径快速搜索方法。通过对电子海图数据中的海洋环境信息进行提取,采用栅格法建立路径搜索空间的环境模型,并使用栅格标号对路径个体进行编码,利用一种随机快速搜索产生初始种群的改进遗传算法进行路径搜索,提高无人水面艇全局路径规划的收敛速度和优化效率。试验结果表明,采用改进遗传算法进行基于电子海图栅格化的无人艇全局路径规划具有一定的合理性和有效性。     

遗传算法解九宫排定

本文采用遗传算与分支定界法相结合的方法建立了求解九宫问题的遗传算法模型，并对该模型进行了试算检验。检验结果表明：该求解模型是稳定的。从方法论的角度看，该方法为启发式搜索研究提出了一种新途径。     

工程项目资源优化的遗传算法

遗传算法（GA）是一种源自生物界自然选择和自然遗传机制的随机化搜索方法，其群体搜索策略和信息遗传的特点使其在组合优化中表现出其它传统方法所不能比拟的性能。本文将GA应用于工程项目的资源优化中。与常规的直观方法相比，应用GA能同时解决资源平衡和资源有限问题并避免了繁琐的推断过程，同时还能得到除最优解外的几个次最优的解决方案。     

基于量子行为遗传算法的船体局部结构优化设计

采用遗传算法解决船舶复杂结构中混合设计变量优化问题时,其效果很有效,且能获得全局最优可行解。然而,简单遗传算法局部搜索能力差且易于早熟。为了提高对船舶复杂结构设计变量解空间的搜索能力,该文设计了一种基于二进制编码的适用于混合变量的量子行为遗传算法,比较适合于复杂函数的全局寻优,且搜索能力优于标准遗传算法。通过三个算例对算法的寻优能力进行测试,实验结果表明,采用量子行为遗传算法进行的船体局部结构优化设计具有较好的计算质量与计算效率。     

船舶航行性能优化的模糊遗传算法

模糊遗传算法是一种模糊优化与遗传算法紧密结合的优化方法。它兼有模糊优化的考虑到模糊因素从而更能贴近工程的实际情况和遗传算法的全局寻优能力强的特点。本文中模糊优化采用限界搜索法，它可针对模糊非线性一规划给出一个特定的清晰解。对应特定水平则委托遗传算法进行寻优。为处理等式和不等式混合约束，通过惩罚策略将其吸入遗传算法中染色体的适值。本文采用该方法对船舶航行性能进行优化，以船舶的快速性、操纵性和耐波性三个航行性能综合最优为目标函数，具体做法是取三个性能指标的线性加权和，最后建立的数学模型包括三个等式约束和五个不等式约束。根据以上思想本文用VC＋＋6．0开发了ShipPO优化平台，并在其上进行船舶航行性能优化计算，结果表明，该京城地少，全局寻优能力强，非常符合工程需要。     

遗传算法的改进及其在超大型油船结构优化中的应用

遗传算法是一种基于适者生存理念的随机搜索算法,它具有极强的全局搜索能力,且不需要知道问题的导数信息.然而,简单遗传算法局部搜索能力差以及易于早熟.文章编制了一种基于实数编码的适用于连续型变量的遗传算法,比较适合于多峰函数的全局寻优,且对之略作改进,也可用于离散型变量优化.采用大量经典数学测试函数对该遗传算法的优化能力进行测试,取得了很好的优化结果.在此基础上,选用经典10杆桁架结构对该算法的寻优能力进行了验证.最后,以一艘超大型油船的典型中横剖面作为研究对象,选取396个设计变量,所有变量在优化过程中都进行了离散化处理,应用JTP规范[1]作为校核依据,采用该遗传算法进行优化设计.经过优化后,船中剖面面积下降了2.6%.     

基于混合聚类算法的异常检测方法

模糊聚类算法是一种无监督的机器学习方法,能够有效地检测出网络入侵中未知的异常攻击行为,但模糊聚类算法实质上是一种迭代寻优方法,容易陷入局部最优解.因此结合遗传算法的全局搜索特性与禁忌算法的局部搜索特性,提出了一种基于遗传禁忌搜索的混合模糊聚类算法,实验表明该方法能有效避免局部最优解、得到正确的聚类结果,在KDDCUP99数据集上的实验结果表明该方法具有更高的检测率和较低的误检率.     

爆破挤淤堤稳定性计算方法的适用性

针对软土地基爆破挤淤海堤整体稳定的问题,进行了稳定计算方法适用性的研究。基于瑞典圆弧滑动法和简化毕肖普法的计算公式及最危险滑动面搜索的基本原理,将两种计算方法应用于某工程爆破挤淤堤的稳定计算中,对比分析了两种计算方法得到的最危险滑动面形态和土条受力情况。结果表明:软土地基中采用爆破挤淤法筑堤,其稳定计算若采用瑞典圆弧滑动法计算,得到的安全系数偏小且误差较大;而采用简化毕肖普法计算,计算结果更接近土体实际受力情况。因此,软土地基爆破挤淤海堤整体稳定宜采用简化毕肖普法进行计算,为软基条件下爆破挤淤堤设计提供了重要的参考。     

改进遗传算法在锚泊系统张力优化中的应用

为使锚泊系统能根据船舶使用环境,合理地调整锚链张力来保证船舶作业安全和定位要求,其张力的优化分配是必要的。在研究锚链张力优化模型和遗传算法基础上,针对遗传算法早熟收敛,后期搜索迟钝及多样性保持不好的缺点,采用个体相似度交叉配对策略,改进交叉、变异自适应操作、非线性规划;量子化编码,旋转门动态调整及自适应量子变异、灾变的措施改进遗传算法,并将改进算法应用于1 000 t应急打捞起重船锚泊定位系统张力优化中,仿真结果及性能分析表明该方法全局搜索能力和收敛性能明显提高。验证了改进张力分配算法的合理性和有效性。