遗传算法出来的结果不稳定

有两种可能：1.有多种组合等于X，因此组合有多种

目前创新互联已为1000+的企业提供了网站建设、域名、网络空间、网站改版维护、企业网站设计、莲都网站维护等服务，公司将坚持客户导向、应用为本的策略，正道将秉承"和谐、参与、激情"的文化，与客户和合作伙伴齐心协力一起成长，共同发展。

2.你的遗传算法容易局部收敛

对于2解决办法：增加判断，当种群最优染色体一直不变持续N代，重新初始化一个种群，或者往种群中注入新的随机染色体来跳出局部收敛区域。

对补充的回答：

遗传算法本身就是一种智能寻优的随机算法，搜索过程中存在随机性，在具有多个最优解的情况下，很难每次都寻优到同一组参数组合，因为每次的搜索路径是不同的。

如果楼主真是寻求最后结果一样的效果的话，可以先得到一组最优组合数字集合S，按从小到大排列处理后变为S'(n1,n2...ni)

然后搜索过程中的某组数字集合Q的目标函数

既满足：

相加的和最接近X，

还要满足：

1.数字个数=i

2.临时将Q从小达到排列，各个位置上的元素和S'的元素最接近

这样可能会增加很多计算时间，但理论上是可以每次都得到S

请问什么是遗传算法，并给两个例子

遗传算法(Genetic Algorithm, GA)是近几年发展起来的一种崭新的全局优化算法，它借

用了生物遗传学的观点，通过自然选择、遗传、变异等作用机制，实现各个个体的适应性

的提高。这一点体现了自然界中"物竞天择、适者生存"进化过程。1962年Holland教授首次

提出了GA算法的思想，从而吸引了大批的研究者，迅速推广到优化、搜索、机器学习等方

面，并奠定了坚实的理论基础。 用遗传算法解决问题时，首先要对待解决问题的模型结构

和参数进行编码，一般用字符串表示，这个过程就将问题符号化、离散化了。也有在连续

空间定义的GA(Genetic Algorithm in Continuous Space, GACS)，暂不讨论。

一个串行运算的遗传算法(Seguential Genetic Algoritm, SGA)按如下过程进行：

(1) 对待解决问题进行编码；

(2) 随机初始化群体X(0):=(x1, x2, … xn)；

(3) 对当前群体X(t)中每个个体xi计算其适应度F(xi)，适应度表示了该个体的性能好

坏；

(4) 应用选择算子产生中间代Xr(t)；

(5) 对Xr(t)应用其它的算子，产生新一代群体X(t+1)，这些算子的目的在于扩展有限

个体的覆盖面，体现全局搜索的思想；

(6) t:=t+1；如果不满足终止条件继续(3)。

GA中最常用的算子有如下几种：

(1) 选择算子(selection/reproduction): 选择算子从群体中按某一概率成对选择个

体，某个体xi被选择的概率Pi与其适应度值成正比。最通常的实现方法是轮盘赌(roulett

e wheel)模型。

(2) 交叉算子(Crossover): 交叉算子将被选中的两个个体的基因链按概率pc进行交叉

，生成两个新的个体，交叉位置是随机的。其中Pc是一个系统参数。

(3) 变异算子(Mutation): 变异算子将新个体的基因链的各位按概率pm进行变异，对

二值基因链(0,1编码)来说即是取反。

上述各种算子的实现是多种多样的，而且许多新的算子正在不断地提出，以改进GA的

某些性能。系统参数(个体数n,基因链长度l,交叉概率Pc,变异概率Pm等)对算法的收敛速度

及结果有很大的影响，应视具体问题选取不同的值。

GA的程序设计应考虑到通用性，而且要有较强的适应新的算子的能力。OOP中的类的继

承为我们提供了这一可能。

定义两个基本结构：基因(ALLELE)和个体(INDIVIDUAL)，以个体的集合作为群体类TP

opulation的数据成员，而TSGA类则由群体派生出来，定义GA的基本操作。对任一个应用实

例，可以在TSGA类上派生，并定义新的操作。

TPopulation类包含两个重要过程：

FillFitness: 评价函数，对每个个体进行解码(decode)并计算出其适应度值，具体操

作在用户类中实现。

Statistic: 对当前群体进行统计，如求总适应度sumfitness、平均适应度average、最好

个体fmax、最坏个体fmin等。

TSGA类在TPopulation类的基础上派生，以GA的系统参数为构造函数的参数，它有4个

重要的成员函数：

Select: 选择算子，基本的选择策略采用轮盘赌模型（如图2）。轮盘经任意旋转停止

后指针所指向区域被选中，所以fi值大的被选中的概率就大。

Crossover: 交叉算子，以概率Pc在两基因链上的随机位置交换子串。

Mutation: 变异算子，以概率Pm对基因链上每一个基因进行随机干扰(取反)。

Generate: 产生下代，包括了评价、统计、选择、交叉、变异等全部过程，每运行一

次，产生新的一代。

SGA的结构及类定义如下(用C++编写)：

[code] typedef char ALLELE; // 基因类型

typedef struct{

ALLELE *chrom;

float fitness; // fitness of Chromosome

}INDIVIDUAL; // 个体定义

class TPopulation{ // 群体类定义

public:

int size; // Size of population: n

int lchrom; // Length of chromosome: l

float sumfitness, average;

INDIVIDUAL *fmin, *fmax;

INDIVIDUAL *pop;

TPopulation(int popsize, int strlength);

~TPopulation();

inline INDIVIDUAL Individual(int i){ return pop[i];};

void FillFitness(); // 评价函数

virtual void Statistics(); // 统计函数

};

class TSGA : public TPopulation{ // TSGA类派生于群体类

public:

float pcross; // Probability of Crossover

float pmutation; // Probability of Mutation

int gen; // Counter of generation

TSGA(int size, int strlength, float pm=0.03, float pc=0.6):

TPopulation(size, strlength)

{gen=0; pcross=pc; pmutation=pm; } ;

virtual INDIVIDUAL Select();

virtual void Crossover(INDIVIDUAL parent1, INDIVIDUAL parent2,

INDIVIDUAL child1, INDIVIDUAL child2);

child1, INDIVIDUAL child2);

virtual ALLELE Mutation(ALLELE alleleval);

virtual void Generate(); // 产生新的一代

};

用户GA类定义如下：

class TSGAfit : public TSGA{

public:

TSGAfit(int size,float pm=0.0333,float pc=0.6)

:TSGA(size,24,pm,pc){};

void print();

}; [/code]

由于GA是一个概率过程，所以每次迭代的情况是不一样的；系统参数不同，迭代情况

也不同。在实验中参数一般选取如下：个体数n=50-200，变异概率Pm=0.03, 交叉概率Pc=

0.6。变异概率太大，会导致不稳定。

参考文献

● Goldberg D E. Genetic Algorithm in Search, Optimization, and machine

Learning. Addison-Wesley, Reading, MA, 1989

● 陈根社、陈新海，"遗传算法的研究与进展"，《信息与控制》，Vol.23,

NO.4, 1994, PP215-222

● Vittorio Maniezzo, "Genetic Evolution of the Topology and Weight Distri

bution of the Neural Networks", IEEE, Trans. on Neural Networks, Vol.5, NO

.1, 1994, PP39-53

● Xiaofeng Qi, Francesco Palmieri, "Theoretical Analysis of Evolutionary

Algorithms with an Infinite Population Size in Continuous Space. Part Ⅰ

l Networks, Vol.5, NO.1, 1994, PP102-119

● Xiaofeng Qi, Francesco Palmieri, "Theoretical Analysis of Evolutionary

Algorithms with an Infinite Population Size in Continuous Space. Part Ⅱ

al Networks, Vol.5, NO.1, 1994, PP102-119

● Gunter Rudolph, Convergence Analysis of Canonical Genetic Algorithms, I

EEE, Trans. on Neural Networks, Vol.5, NO.1, 1994, PP96-101

● A E Eiben, E H L Aarts, K M Van Hee. Gloable convergence of genetic alg

orithms: A Markov chain analysis. in Parallel Problem Solving from Nat

ure. H.-P.Schwefel, R.Manner, Eds. Berlin and Heidelberg: Springer, 1991

, PP4-12

● Wirt Atmar, "Notes on the Simulation of Evolution", IEEE, Trans. on Neu

ral Networks, Vol.5, NO.1, 1994, PP130-147

● Anthony V. Sebald, Jennifer Schlenzig, "Minimax Design of Neural Net Co

ntrollers for Highly Uncertain Plants", IEEE, Trans. on Neural Networks, V

ol.5, NO.1, 1994, PP73-81

● 方建安、邵世煌，"采用遗传算法自学习模型控制规则"，《自动化理论、技术与应

用》，中国自动化学会 第九届青年学术年会论文集，1993, PP233-238

● 方建安、邵世煌，"采用遗传算法学习的神经网络控制器"，《控制与决策》，199

3,8(3), PP208-212

● 苏素珍、土屋喜一，"使用遗传算法的迷宫学习"，《机器人》，Vol.16,NO.5,199

4, PP286-289

● M.Srinivas, L.M.Patnaik, "Adaptive Probabilities of Crossover and Mutat

ion", IEEE Trans. on S.M.C, Vol.24, NO.4, 1994 of Crossover and Mutation",

IEEE Trans. on S.M.C, Vol.24, NO.4, 1994

● Daihee Park, Abraham Kandel, Gideon Langholz, "Genetic-Based New Fuzzy

Reasoning Models with Application to Fuzzy Control", IEEE Trans. S. M. C,

Vol.24, NO.1, PP39-47, 1994

● Alen Varsek, Tanja Urbancic, Bodgan Filipic, "Genetic Algorithms in Con

troller Design and Tuning", IEEE Trans. S. M. C, Vol.23, NO.5, PP1330-13

39, 1993

遗传算法具体应用

1、函数优化

函数优化是遗传算法的经典应用领域，也是遗传算法进行性能评价的常用算例，许多人构造出了各种各样复杂形式的测试函数：连续函数和离散函数、凸函数和凹函数、低维函数和高维函数、单峰函数和多峰函数等。

2、组合优化

随着问题规模的增大，组合优化问题的搜索空间也急剧增大，有时在目前的计算上用枚举法很难求出最优解。对这类复杂的问题，人们已经意识到应把主要精力放在寻求满意解上，而遗传算法是寻求这种满意解的最佳工具之一。

此外，GA也在生产调度问题、自动控制、机器人学、图象处理、人工生命、遗传编码和机器学习等方面获得了广泛的运用。

3、车间调度

车间调度问题是一个典型的NP-Hard问题，遗传算法作为一种经典的智能算法广泛用于车间调度中，很多学者都致力于用遗传算法解决车间调度问题，现今也取得了十分丰硕的成果。

从最初的传统车间调度（JSP）问题到柔性作业车间调度问题（FJSP），遗传算法都有优异的表现，在很多算例中都得到了最优或近优解。

扩展资料：

遗传算法的缺点

1、编码不规范及编码存在表示的不准确性。

2、单一的遗传算法编码不能全面地将优化问题的约束表示出来。考虑约束的一个方法就是对不可行解采用阈值，这样，计算的时间必然增加。

3、遗传算法通常的效率比其他传统的优化方法低。

4、遗传算法容易过早收敛。

5、遗传算法对算法的精度、可行度、计算复杂性等方面，还没有有效的定量分析方法。

参考资料来源：百度百科-遗传算法

遗传算法怎么调用神经网络训练好的模型

遗传算法优化的BP神经网络建模借鉴别人的程序做出的仿真，最近才有时间整理。

目标：

对y=x1^2+x2^2非线性系统进行建模，用1500组数据对网络进行构建网络，500组数据测试网络。由于BP神经网络初始神经元之间的权值和阈值一般随机选择，因此容易陷入局部最小值。本方法使用遗传算法优化初始神经元之间的权值和阈值，并对比使用遗传算法前后的效果。

步骤：

未经遗传算法优化的BP神经网络建模

1、 随机生成2000组两维随机数(x1,x2)，并计算对应的输出y=x1^2+x2^2，前1500组数据作为训练数据input_train，后500组数据作为测试数据input_test。并将数据存储在data中待遗传算法中使用相同的数据。

2、 数据预处理：归一化处理。

3、 构建BP神经网络的隐层数，次数，步长，目标。

4、 使用训练数据input_train训练BP神经网络net。

5、 用测试数据input_test测试神经网络，并将预测的数据反归一化处理。

6、 分析预测数据与期望数据之间的误差。

遗传算法优化的BP神经网络建模

1、 读取前面步骤中保存的数据data；

2、 对数据进行归一化处理；

3、 设置隐层数目；

4、 初始化进化次数，种群规模，交叉概率，变异概率

5、 对种群进行实数编码，并将预测数据与期望数据之间的误差作为适应度函数；

6、 循环进行选择、交叉、变异、计算适应度操作，直到达到进化次数，得到最优的初始权值和阈值；

7、 将得到最佳初始权值和阈值来构建BP神经网络；

8、 使用训练数据input_train训练BP神经网络net;

9、 用测试数据input_test测试神经网络，并将预测的数据反归一化处理；

10、 分析预测数据与期望数据之间的误差。

关于遗传算法优化BP神经网络的问题

程序：

1、未经遗传算法优化的BP神经网络建模

clear;

clc;

%%%%%%%%%%%%%输入参数%%%%%%%%%%%%%%

N=2000; %数据总个数

M=1500; %训练数据

%%%%%%%%%%%%%训练数据%%%%%%%%%%%%%%

for i=1:N

input(i,1)=-5+rand*10;

input(i,2)=-5+rand*10;

end

output=input(:,1).^2+input(:,2).^2;

save data input output

load data.mat

%从1到N随机排序

k=rand(1,N);

[m,n]=sort(k);

%找出训练数据和预测数据

input_train=input(n(1:M),:)';

output_train=output(n(1:M),:)';

input_test=input(n((M+1):N),:)';

output_test=output(n((M+1):N),:)';

%数据归一化

[inputn,inputs]=mapminmax(input_train);

[outputn,outputs]=mapminmax(output_train);

%构建BP神经网络

net=newff(inputn,outputn,5);

net.trainParam.epochs=100;

net.trainParam.lr=0.1;

net.trainParam.goal=0.0000004;

%BP神经网络训练

net=train(net,inputn,outputn);

%测试样本归一化

inputn_test=mapminmax('apply',input_test,inputs);

%BP神经网络预测

an=sim(net,inputn_test);

%%网络得到数据反归一化

BPoutput=mapminmax('reverse',an,outputs);

figure(1)

%plot(BPoutput,':og');

scatter(1:(N-M),BPoutput,'rx');

hold on;

%plot(output_test,'-*');

scatter(1:(N-M),output_test,'o');

legend('预测输出','期望输出','fontsize',12);

title('BP网络预测输出','fontsize',12);

xlabel('样本','fontsize',12);

xlabel('优化前输出的误差','fontsize',12);

figure(2)

error=BPoutput-output_test;

plot(1:(N-M),error);

xlabel('样本','fontsize',12);

ylabel('优化前输出的误差','fontsize',12);

%save net net inputs outputs

2、遗传算法优化的BP神经网络建模

（1）主程序

%清空环境变量

clc

clear

%读取数据

load data.mat

%节点个数

inputnum=2;

hiddennum=5;

outputnum=1;

%训练数据和预测数据

input_train=input(1:1500,:)';

input_test=input(1501:2000,:)';

output_train=output(1:1500)';

output_test=output(1501:2000)';

%选连样本输入输出数据归一化

[inputn,inputps]=mapminmax(input_train);

[outputn,outputps]=mapminmax(output_train);

%构建网络

net=newff(inputn,outputn,hiddennum);

%% 遗传算法参数初始化

maxgen=10; %进化代数，即迭代次数

sizepop=30; %种群规模

pcross=[0.3]; %交叉概率选择，0和1之间

pmutation=[0.1]; %变异概率选择，0和1之间

%节点总数

numsum=inputnum*hiddennum+hiddennum+hiddennum*outputnum+outputnum;

lenchrom=ones(1,numsum);

bound=[-3*ones(numsum,1) 3*ones(numsum,1)]; %数据范围

%------------------------------------------------------种群初始化------------------------------%------------------

--------

individuals=struct('fitness',zeros(1,sizepop), 'chrom',[]); %将种群信息定义为一个结构体

%avgfitness=[]; %每一代种群的平均适应度

bestfitness=[]; %每一代种群的最佳适应度

bestchrom=[]; %适应度最好的染色体

%初始化种群

for i=1:sizepop

%随机产生一个种群

individuals.chrom(i,:)=Code(lenchrom,bound); %编码

x=individuals.chrom(i,:);

%计算适应度

individuals.fitness(i)=fun(x,inputnum,hiddennum,outputnum,net,inputn,outputn); %染色体的适应度

end

%找最好的染色体

[bestfitness bestindex]=min(individuals.fitness);

bestchrom=individuals.chrom(bestindex,:); %最好的染色体

%avgfitness=sum(individuals.fitness)/sizepop; %染色体的平均适应度

% 记录每一代进化中最好的适应度和平均适应度

%trace=[avgfitness bestfitness];

%% 迭代求解最佳初始阀值和权值

% 进化开始

for i=1:maxgen

i

% 选择

individuals=Select(individuals,sizepop);

% avgfitness=sum(individuals.fitness)/sizepop;

%交叉

individuals.chrom=Cross(pcross,lenchrom,individuals.chrom,sizepop,bound);

% 变异

individuals.chrom=Mutation(pmutation,lenchrom,individuals.chrom,sizepop,i,maxgen,bound);

% 计算适应度

for j=1:sizepop

x=individuals.chrom(j,:); %解码

individuals.fitness(j)=fun(x,inputnum,hiddennum,outputnum,net,inputn,outputn);

end

%找到最小和最大适应度的染色体及它们在种群中的位置

[newbestfitness,newbestindex]=min(individuals.fitness);

[worestfitness,worestindex]=max(individuals.fitness);

% 代替上一次进化中最好的染色体

if bestfitnessnewbestfitness

bestfitness=newbestfitness;

bestchrom=individuals.chrom(newbestindex,:);

end

individuals.chrom(worestindex,:)=bestchrom;

individuals.fitness(worestindex)=bestfitness;

%avgfitness=sum(individuals.fitness)/sizepop;

% trace=[trace;avgfitness bestfitness]; %记录每一代进化中最好的适应度和平均适应度

end

%% 遗传算法结果分析

%figure(3)

%[r c]=size(trace);

%plot([1:r]',trace(:,2),'b--');

%title(['适应度曲线 ' '终止代数＝' num2str(maxgen)]);

%xlabel('进化代数');ylabel('适应度');

%legend('平均适应度','最佳适应度');

disp('适应度 变量');

x=bestchrom;

%% 把最优初始阀值权值赋予网络预测

% %用遗传算法优化的BP网络进行值预测

w1=x(1:inputnum*hiddennum);

B1=x(inputnum*hiddennum+1:inputnum*hiddennum+hiddennum);

w2=x(inputnum*hiddennum+hiddennum+1:inputnum*hiddennum+hiddennum+hiddennum*outputnum);

B2=x

(inputnum*hiddennum+hiddennum+hiddennum*outputnum+1:inputnum*hiddennum+hiddennum+hiddennum*outputnum+outputnum);

net.iw{1,1}=reshape(w1,hiddennum,inputnum);

net.lw{2,1}=reshape(w2,outputnum,hiddennum);

net.b{1}=reshape(B1,hiddennum,1);

net.b{2}=B2;

%% BP网络训练

%网络进化参数

net.trainParam.epochs=100;

net.trainParam.lr=0.1;

%net.trainParam.goal=0.00001;

%网络训练

[net,per2]=train(net,inputn,outputn);

%% BP网络预测

%数据归一化

inputn_test=mapminmax('apply',input_test,inputps);

an=sim(net,inputn_test);

test_simu=mapminmax('reverse',an,outputps);

error=test_simu-output_test;

%figure(4);

hold on;plot(1:500,error,'r');

legend('优化前的误差','优化后的误差','fontsize',12)

(2)编码子程序code.m

function ret=Code(lenchrom,bound)

%本函数将变量编码成染色体，用于随机初始化一个种群

% lenchrom input : 染色体长度

% bound input : 变量的取值范围

% ret output: 染色体的编码值

flag=0;

while flag==0

pick=rand(1,length(lenchrom));

ret=bound(:,1)'+(bound(:,2)-bound(:,1))'.*pick; %线性插值，编码结果以实数向量存入ret中

flag=test(lenchrom,bound,ret); %检验染色体的可行性

end

(3)适应度函数fun.m

function error = fun(x,inputnum,hiddennum,outputnum,net,inputn,outputn)

%该函数用来计算适应度值

%x input 个体

%inputnum input 输入层节点数

%outputnum input 隐含层节点数

%net input 网络

%inputn input 训练输入数据

%outputn input 训练输出数据

%error output 个体适应度值

%提取

w1=x(1:inputnum*hiddennum);

B1=x(inputnum*hiddennum+1:inputnum*hiddennum+hiddennum);

w2=x(inputnum*hiddennum+hiddennum+1:inputnum*hiddennum+hiddennum+hiddennum*outputnum);

B2=x(inputnum*hiddennum+hiddennum+hiddennum*outputnum+1:inputnum*hiddennum+hiddennum+hiddennum*outputnum+outputnum);

net=newff(inputn,outputn,hiddennum);

%网络进化参数

net.trainParam.epochs=20;

net.trainParam.lr=0.1;

net.trainParam.goal=0.00001;

net.trainParam.show=100;

net.trainParam.showWindow=0;

%网络权值赋值

net.iw{1,1}=reshape(w1,hiddennum,inputnum);

net.lw{2,1}=reshape(w2,outputnum,hiddennum);

net.b{1}=reshape(B1,hiddennum,1);

net.b{2}=B2;

%网络训练

net=train(net,inputn,outputn);

an=sim(net,inputn);

error=sum(abs(an-outputn));

(4)选择操作Select.m

function ret=select(individuals,sizepop)

% 该函数用于进行选择操作

% individuals input 种群信息

% sizepop input 种群规模

% ret output 选择后的新种群

%求适应度值倒数

[a bestch]=min(individuals.fitness);

%b=individuals.chrom(bestch);

%c=individuals.fitness(bestch);

fitness1=10./individuals.fitness; %individuals.fitness为个体适应度值

%个体选择概率

sumfitness=sum(fitness1);

sumf=fitness1./sumfitness;

%采用轮盘赌法选择新个体

index=[];

for i=1:sizepop %sizepop为种群数

pick=rand;

while pick==0

pick=rand;

end

for i=1:sizepop

pick=pick-sumf(i);

if pick0

index=[index i];

break;

end

end

end

%index=[index bestch];

%新种群

individuals.chrom=individuals.chrom(index,:); %individuals.chrom为种群中个体

individuals.fitness=individuals.fitness(index);

%individuals.chrom=[individuals.chrom;b];

%individuals.fitness=[individuals.fitness;c];

ret=individuals;

(5)交叉操作cross.m

function ret=Cross(pcross,lenchrom,chrom,sizepop,bound)

%本函数完成交叉操作

% pcorss input : 交叉概率

% lenchrom input : 染色体的长度

% chrom input : 染色体群

% sizepop input : 种群规模

% ret output : 交叉后的染色体

for i=1:sizepop %每一轮for循环中，可能会进行一次交叉操作，染色体是随机选择的，交叉位置也是随机选择的，%但该轮for循环中是否进行交叉操作则由交叉概率决定（continue控制）

% 随机选择两个染色体进行交叉

pick=rand(1,2);

while prod(pick)==0

pick=rand(1,2);

end

index=ceil(pick.*sizepop);

% 交叉概率决定是否进行交叉

pick=rand;

while pick==0

pick=rand;

end

if pickpcross

continue;

end

flag=0;

while flag==0

% 随机选择交叉位

pick=rand;

while pick==0

pick=rand;

end

pos=ceil(pick.*sum(lenchrom)); %随机选择进行交叉的位置，即选择第几个变量进行交叉，注意：两个染色体交叉的位置相同

pick=rand; %交叉开始

v1=chrom(index(1),pos);

v2=chrom(index(2),pos);

chrom(index(1),pos)=pick*v2+(1-pick)*v1;

chrom(index(2),pos)=pick*v1+(1-pick)*v2; %交叉结束

flag1=test(lenchrom,bound,chrom(index(1),:)); %检验染色体1的可行性

flag2=test(lenchrom,bound,chrom(index(2),:)); %检验染色体2的可行性

if flag1*flag2==0

flag=0;

else flag=1;

end %如果两个染色体不是都可行，则重新交叉

end

end

ret=chrom;

(6)变异操作Mutation.m

function ret=Mutation(pmutation,lenchrom,chrom,sizepop,num,maxgen,bound)

% 本函数完成变异操作

% pcorss input : 变异概率

% lenchrom input : 染色体长度

% chrom input : 染色体群

% sizepop input : 种群规模

% opts input : 变异方法的选择

% pop input : 当前种群的进化代数和最大的进化代数信息

% bound input : 每个个体的上届和下届

% maxgen input ：最大迭代次数

% num input : 当前迭代次数

% ret output : 变异后的染色体

for i=1:sizepop %每一轮for循环中，可能会进行一次变异操作，染色体是随机选择的，变异位置也是随机选择的，

%但该轮for循环中是否进行变异操作则由变异概率决定（continue控制）

% 随机选择一个染色体进行变异

pick=rand;

while pick==0

pick=rand;

end

index=ceil(pick*sizepop);

% 变异概率决定该轮循环是否进行变异

pick=rand;

if pickpmutation

continue;

end

flag=0;

while flag==0

% 变异位置

pick=rand;

while pick==0

pick=rand;

end

pos=ceil(pick*sum(lenchrom)); %随机选择了染色体变异的位置，即选择了第pos个变量进行变异

pick=rand; %变异开始

fg=(rand*(1-num/maxgen))^2;

if pick0.5

chrom(i,pos)=chrom(i,pos)+(bound(pos,2)-chrom(i,pos))*fg;

else

chrom(i,pos)=chrom(i,pos)-(chrom(i,pos)-bound(pos,1))*fg;

end %变异结束

flag=test(lenchrom,bound,chrom(i,:)); %检验染色体的可行性

end

end

ret=chrom;

遗传算法-总结

最近在做遗传算法的项目，简单记录一下。

遗传算法是模拟自然界生物进化机制的一种算法，在寻优过程中有用的保留无用的去除。包括3个基本的遗传算子：选择（selection）、交叉（crossover）和变异（mutation）。遗传操作的效果与上述3个遗传算子所取的操作概率、编码方法、群体大小、初始群体，以及适应度函数的设定密切相关。

1、种群初始化

popsize 种群大小，一般为20-100，太小会降低群体的多样性，导致早熟；较大会影响运行效率；迭代次数一般100-500；交叉概率：0.4-0.99，太小会破坏群体的优良模式；变异概率：0.001-0.1，太大搜索趋于随机。编码包括实数编码和二进制编码，可以参考遗传算法的几个经典问题，TSP、背包问题、车间调度问题。

2、选择

目的是把优化个体直接遗传到下一代或通过配对交叉产生新的个体再遗传到下一代，我大部分采用了轮盘赌的方法。具体可参考 轮盘赌方法各个个体的选择概率和其适应值成比例，个体适应值越大，被选择的概率也越高，反之亦然。在实际问题中，经常需要最小值作为最优解，有以下几种方法进行转换

a、0-1之间的数据，可以用1-该数值，则最小值与最大值互换；

b、 求倒数；

c、求相反数；

以上几种方法均可以将最大值变为最小值，最小值变为最大值，便于利用轮盘赌选择最优个体，根据实际情况来确定。

3、交叉

交叉即将两个父代个体的部分结构加以替换重组而生成新个体的操作，通过交叉，遗传算法的搜索能力得以飞跃提高。根据编码方法的不同，可以有以下的算法：

a、实值重组

离散重组、中间重组、线性重组、扩展线性重组

b、二进制交叉

单点交叉、多点交叉、均匀交叉、洗牌交叉、缩小代理交叉

4、变异

基本步骤：对群中所有个体以事先设定的变异概率判断是否进行变异；对进行变异的个体随机选择变异位进行变异。根据编码表示方法的不同，有实值变异和二进制变异

变异的目的：

a、使遗传算法具有局部的随机搜索能力。当遗传算法通过交叉算子已接近最优解邻域时，利用变异算子的这种局部搜索能力可以加速向最优解收敛。显然该情况下变异概率应取较小值，否则接近最优解的积木块会因为变异遭到破坏。

b、使遗传算法可维持多样性，以防止未成熟收敛现象。此时收敛概率应取较大值。

变异概率一般取0.001-0.1。

5、终止条件

当最优个体的适应度达到给定的阈值，或者最优个体的适应度和群体适应度不再上升时，或者迭代次数达到预设的代数时，算法终止。预设代数一般为100-500。

6、其它

多变量：将多个变量依次连接

多目标：一种方法是转化为单目标，例如按大小进行排序，根据排序和进行选择，可以参考

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