遺傳算法的實(shí)現(xiàn)技術(shù)

遺傳算法的實(shí)現(xiàn)技術(shù)
???????? 80年代以后，遺傳算法得到了廣泛的使用，在實(shí)踐過(guò)程中，人們對(duì)遺傳算法的實(shí)施提出了許多改進(jìn)。本節(jié)分別予以介紹。
?4.1? 編碼方法
? [編碼的重要性]
??? 編碼是應(yīng)用遺傳算法時(shí)要解決的首要問題，也是設(shè)計(jì)遺傳算法的一個(gè)關(guān)鍵步驟。

??? ?? 編碼方法除了決定個(gè)體的染色體排列形式之外，它還決定了個(gè)體從搜索空間
?????? 的基因型變換到解空間的表現(xiàn)型時(shí)的解碼方法;
??? ?? 編碼方法也影響到交叉算子、變異算子等遺傳算子的運(yùn)算方法。
????????? 由此可見，編碼方法在很大程度上決定了如何進(jìn)行群體的遺傳進(jìn)化運(yùn)算以及遺傳進(jìn)化運(yùn)算的效率。
[編碼原則]????????
??????????? 針對(duì)一個(gè)具體應(yīng)用問題，如何設(shè)計(jì)一種完美的編碼方案一直是遺傳算法的應(yīng)
???? 用難點(diǎn)之一，也是遺傳算法的一個(gè)重要研究方向?？梢哉f(shuō)目前還沒有一套既嚴(yán)密
??? 又完整的指導(dǎo)理論及評(píng)價(jià)準(zhǔn)則能夠幫助我們?cè)O(shè)計(jì)編碼方案。作為參考，De Jong
??? 曾提出了兩條操作性較強(qiáng)的實(shí)用編碼原則(又稱為編碼規(guī)則)：

????? ? 編碼原則一(有意義積木塊編碼原則)：應(yīng)使用能易于產(chǎn)生與所求問題相關(guān)的且
?????????????????????????????? 具有低階、短定義長(zhǎng)度模式的編碼方案。
????? ? 編碼原則二(最小字符集編碼原則)：應(yīng)使用能使問題得到自然表示或描述的具
??????????????????????????????? 有最小編碼字符集的編碼方案。????????
???
?????? 由于遺傳算法應(yīng)用的廣泛性，迄今為止人們已經(jīng)提出了許多種不同的編碼方法。
??? 總的來(lái)說(shuō)，這些編碼方法可以分為三大類：
????????????? 二進(jìn)制編碼方法
????????????? 浮點(diǎn)數(shù)編碼方法
????????????? 符號(hào)編碼方法
二進(jìn)制編碼方法
??????? 二進(jìn)制編碼方法是遺傳算法中最常用的一種編碼方法，它使用的編碼符號(hào)集
?? 是由二進(jìn)制符號(hào)0和1所組成的二值符號(hào)集{0，1}，它所構(gòu)成的個(gè)體基因型是一個(gè)
?? 二進(jìn)制編碼符號(hào)串。

? (1)? 編碼
???????? 假設(shè)某一參數(shù)的取值范圍是[umax, umin]，我們用長(zhǎng)度為l的二進(jìn)制編碼符號(hào)串
????? 來(lái)表示該參數(shù)，則它總共能夠產(chǎn)生 2l種不同的編碼，參數(shù)編碼時(shí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系如
????? 下：
??????????????????????? 00000000…00000000＝0????????????? umin
??????????????????????? 00000000…00000001＝1????????????? umin + ?
??????????????????????? ……
??????????????????????? 11111111…11111111=2l–1?????????? umax