如何在问题解空间上利用超拉丁方抽样产生初始种群

如题所述

拉丁超立方体交叉算子 。; 应度模式空间的平均适应度也就是说这些点能较好 高适 地 代 1: 1 LHS ~5?t t ;。表问题空间的 其 他 点即问题最优解可在这些点中寻 找t C= ~0;1?设 在一个 维单位立方体 中进行拉丁超立方 ,1 + ε ~6?n ) ;O( 张铃等人在文献中证明了佳点集的偏差为 并 n ;:体抽样产生 个样本点则具体过程如下 GA ;用佳点集方法对 中的交叉算子进行重新设计 出 了 佳 提1 ~0;1?;n 步骤 将维标区间 份并 先每一坐都分成等( Goodp oint set basedG A;GGA) ;点集遗传算法 使交叉 产 生 ( ( i ,1 ) / n;i / n?i;将区间记为 ;GA ; 的后代更能代表整个解空间从而提高 效率但在佳点个 2 j( j = 1;2;…;t) n 步骤 设第 维坐标的 个标号的一个n ;;; 数 取定后佳点集的选取是确定的不具随机性更不是统( ;;…;) ';t ; 随机排列为πππ则这 个随机排列相互独立1j 2j nj ;。GA 计意义下的抽样这还将影响 效率拉丁超立方体抽样 ~7?= ( ) ;n × t ;并记 π π则 π 是一个 阶的随机矩阵 ij n × t ( Latin HypercubeS ampling;LHS) ;是一种分层抽样均匀性
3 c+ u,0 : 5) / n;: i = 1;2;…;n; ( 步骤 取 为π其中Monte Carlo 。~8 ,9 ?LHS ij ij ij 优于 抽样而且文献都说明了 具有,1 + ε u, 0: 5;0: 5?~;是上独立同分布的均匀分布样本且与 π 独 ( O( n ) ) 良好的散布均匀性点集偏差也为 和对整个解空 ij
;C = ( c) 。立记 ;;LHS ;间的代表性加之它是随机的故用 指导设计交叉操作 ij n × t
。GA 会使遗传算法有更强的搜索能力为 了 提 高 的 开 采 能
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Nn = ( c;c;…;c) ( i = 1;C称 按这种方法选取的 个点 i i1 i2 it = gng。p: 率定义为i i ?i i/( ) ;2;…;n) 为一个拉丁超立方体抽样 样本点集称这样的抽 样 k = 1t t ;;4 = ~0;1?LHSt Cn 可见概率与适应度成正比与 由定义 染色体期望生存方法为在 维单位立方体 中选取 个点的
。 ;;浓这样既证敛 方法度成反比能保算法的收速度又能保持染色体
1: 2 LHS 。交叉算子的多样性
;( 按轮盘赌方式选择两个二进制编码 如 果 是 十 进 制在 3拉丁超立方体抽样免疫遗传算法 ; 给定精度的条件下通过编码转换将其转化为二进制编码对 变异算子 3: 1 ( Traveling Salesman Problem;TSP) 于旅行商问题中的城市顺 A;i;A = ( a;a;…; 对于二进制编码染色体 随 机 整 数 1 2 LHS 4: 1 :) 序编 码 设 计 的 交 叉 算 子 如 节 所 染 色 体 为 示 1 112 221A= ( a;a;…;a) ;A= ( a;a;…;a) ;J = { i | a 令 a) B;B = ( a;a;…a;b;a;…a) ?变异成新的染色体 其 1 1 2 l 2 1 2 l i l 1 2 i ,1 i i +1 l 2 } ;A,t At ;l ;a不妨设 和 的前 个分量不同后个分量相同 b= a; A;~1;l?中 对于非二进制编码染色体 区间内任取 在i 1 2 i i 1i j;i j ;两整数 与 将第 位与第 位基因互换得到新的染色体为变 x;x;…;x) x= * ;i J;x= a} 。AH = { ( 和 令模式 | 1 2 l i i i 1 。异的结果 A( ) H;进行交叉不管是单点或是多点交叉 其 子 孙 必 属 于 2 3: 2拉丁超立方体抽样免疫遗传算法 LHS H LHS 交叉操作就是要在 上利用 方法找出能全面代表解 。A;A空间的样本直接比较染色体 和 记录不同基因值的位 1 2 pp ;对于给定交叉概率 和变异概率 后拉丁超立方体抽c m ( t ) J;H;t 置设有 个存于 不妨令其对应的模式为 由此构成 维 ( LGA) I。样免疫遗传算法如下 t ;H';t C=单位立方体记为 按前面的抽样方法在 维立方体 1 步骤 在问题解空间利用拉丁超立方体抽样产生初始 t 。化种群 c ) 。?0;1?n ;C = ( 中选 个点生成样本 ij n × t2 ( k) k
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