《MATLAB遗传算法工具箱及应用》课件第4章.ppt

使用线性尺度变换时，改变了适应度之间的差距，保持了种群内的多样性，并且计算简单，易于实现。如图4.6所示，群体中少数几个优良个体的适应度按比例缩小，同时几个较差个体的适应度也按比例扩大。图4.6线性尺度变换的正常情况如果种群内某些个体适应度远低于平均值时，有可能出现变换后适应度值为负的情况，如图4.7所示。考虑到要保证最小适应度非负的条件，进行如下的变换：(4.10)图4.7线性尺度变换的异常情况图4.8适应度出现负值时的调整2.乘幂尺度变换

乘幂尺度变换时新的适应度是原适应度的某个指定乘幂。乘幂尺度变换的公式为F′=Fk(4.11)式中，幂指数k与所求解的问题有关，且在算法的执行过程中需要不断地对其进行修正才能使尺度变换满足一定的伸缩要求。3.指数尺度变换

指数尺度变换时新的适应度是原适应度的某个指数。指数尺度变换的公式为(4.12)式中，系数β决定了选择的强制性，β越小，原适应度较高的个体的新适应度就越与其他个体的新适应度相差较大，即越增加了选择该个体的强制性。 4.6控制参数的选择



遗传算法中的控制参数的选择非常关键，控制参数的不同选取会对遗传算法的性能产生较大的影响，影响到整个算法的收敛性。这些参数包括群体规模Ｎ、二进制(十进制)编码长度、交叉概率Pc、变异概率Pm等。简单遗传算法对其中的参数选择比较敏感。优化过程中，交叉概率始终控制着遗传运算中起主导地位的交叉算子。不适合的交叉概率会导致意想不到的后果。交叉概率控制着交叉操作被使用的频度。较大的交叉概率可使各代充分交叉，但群体中的优良模式遭到破坏的可能性增大，以致产生较大的代沟，从而使有哪些信誉好的足球投注网站走向随机化；交叉概率越低，产生的代沟就越小，这样将保持一个连续的解空间，使找到全局最优解的可能性增大，但进化的速度就越慢；若交叉概率太低，就会使得更多的个体直接复制到下一代，遗传有哪些信誉好的足球投注网站可能陷入停滞状态。一般建议Pc取值范围是0.4～0.99。变异运算是对遗传算法的改进，对交叉过程中可能丢失的某种遗传基因进行修复和补充，也可防止遗传算法尽快收敛到局部最优解。变异概率控制着变异操作被使用的频度。变异概率取值较大时，虽然能够产生较多的个体，增加了群体的多样性，但也有可能破坏掉很多好的模式，使得遗传算法的性能近似于随机有哪些信誉好的足球投注网站算法的性能；若变异概率取值太小，则变异操作产生新个体和抑制早熟现象的能力就会较差。实际应用中发现：当变异概率Pm很小时，解群体的稳定性好，一旦陷入局部极值就很难跳出来，易产生未成熟收敛；而增大Pm的值(如0.08)，可破坏解群体的同化，使解空间保持多样性，有哪些信誉好的足球投注网站过程可以从局部极值点跳出来，收敛到全局最优解。在求解过程中也可以使用可变的Pm，即算法早期Pm取值较大，扩大有哪些信誉好的足球投注网站空间；算法后期Pm取值较小，加快收敛速度。一般建议的取值范围是0.0001～0.1。交叉运算是产生新个体的主要方法，它决定了遗传算法的全局有哪些信誉好的足球投注网站能力，而变异操作只是产生新个体的辅助方法。

但它决定了遗传算法的局部有哪些信誉好的足球投注网站能力。交叉算子和变异算子相互配合，共同完成对有哪些信誉好的足球投注网站空间的全局有哪些信誉好的足球投注网站和局部有哪些信誉好的足球投注网站，从而使得遗传算法能够以良好的有哪些信誉好的足球投注网站性能完成最优问题的寻优过程。

群体规模(Population)的大小直接影响到遗传算法的收敛性或计算效率。规模过小，容易收敛到局部最优解；规模过大，会造成计算速度降低。群体规模可以根据实际情况在10～200之间选定。 4.7约束条件的处理

1.有哪些信誉好的足球投注网站空间限定法

有哪些信誉好的足球投注网站空间限定法的基本思想是对遗传算法的有哪些信誉好的足球投注网站空间的大小加以限制，使得有哪些信誉好的足球投注网站空间中表示一个个体的点与解空间中的表示一个可行解的点有一一对应的关系。对一些比较简单的约束条件通过适当编码使有哪些信誉好的足球投注网站空间与解空间一一对应，限定有哪些信誉好的足球投注网站空间能够提高遗传算法的效率。在使用有哪些信誉好的足球投注网站空间限定法时必须保证交叉、变异之后的新个体在解空间中有对应解。2.可行解变换法

可行解变换法的基本思想是在由个体基因型到个体表现型的变换中，增加使其满足约束条件的处理过程，即寻找个体基因型与个体表现型的多对一变换关系，扩大了有哪些信誉好的足球投注网站空间，使进化过程中所产生的个体总能通过这个变换而转化成解空间中满足约束条件的一个可行解。可行解变换法对个体的编码方法、交叉运算、变异运算等无特殊要求，但运行效率下降。3.罚函数法

罚函数法的基本思想是对在解空间中无对应可行解的个体计算其适应度时，处以一个罚函数，从而降低该个体的适应度，使该个体被遗传到下一代群体中的概率减小