1、第七章 優化(遺傳演算法)王海生物進化理論和遺傳學的基本知識 生命的基本特徵包括:生長、繁殖、新陳代謝和遺傳與變異。 達爾文用自然選擇(Natural Selection)來解釋物種的起源和生物的進化,其自然選擇學說包括以下三個方面: 遺傳 變異 生存鬥爭和適者生存生物進化理論和遺傳學的基本知識 遺傳 生物的普遍特徵,“種瓜得瓜,種豆得豆”,親代把生物資訊交給子代,子代按照所得資訊而發育、分化,因而子代總是和親代具有相同或相似的形狀。生物有了這個特徵,物種才能穩定存在。 變異 親代和子代之間以及子代的不同個體之間總有些差異,這種現象稱為變異。變異是隨機發生的,變異的選擇和積累是生命 的 源。生
2、物進化理論和遺傳學的基本知識 生存鬥爭和適者生存 自然選擇來自繁殖 和生存鬥爭。 的生存鬥爭不 進 ,其 是適者生存,具有適變異的個體 下來,不具有適 變異的個體 , 代代生存 的選擇 用,物種變異 定 個方 積累,演變 新的物種。生物進化理論和遺傳學的基本知識 遺傳演算法 法基 自然選擇的生物進化,是 種 生物進化 的的隨機方法。 遺傳演算法是代能在解currency1的 個種“的,個種 基因fi的 定fl 的個體 。 按照適者生存和優 的理, 代演化生來的”似解。 在 代, 個體的適 選個體,自然遺傳學的遺傳算進 交和變異,生代新的解currency1的種。 這個 種自然進化 的生代種 代
3、 適 , 代種 的 優個體 解fi以 為”似 優解。生物進化理論和遺傳學的基本知識 定fl N個個體隨機化, 算個個體的適 fl, 代生。 按照適 選擇個體,代 基因 (交)而生子代。所有子代按 定 變異。 子代的適 新算,子代 種 代 而代之,新的 代。 優化為。遺傳演算法定 為 個8:GA = (C, E, P0, M, , , , T) , C個體的fi方法 E個體適 fl P0 種 M體 選擇算 交算 變異算 T遺傳演算法 。 遺傳演算法基本理化種fi為 體種算 體的適 遺傳 (選擇、交、變異)種機 種 種NY遺傳演算法的 理示意 )1( tP)(tP遺傳演算法基本理遺傳演算法的關鍵技術包括:fi 種的生 確定適 fl 選擇遺傳 算 機 。 遺傳演算法基本理 fi 遺傳演算法不能 接處理解空間的解fl,因此必須 fi它們示 遺傳空間的基因型串 fl。 fi方法在很 上決定了如何進 體的遺傳進化算以及遺傳進化的 。 不同的fi方法具有不同的特點,為了提高遺傳演算法的 , 不同的情況採用不同的fi方 。 主 的fi方法有二進位fi、浮點flfi、符號fi、 參flfi、變長 體fi等。遺傳演算法關鍵技術