分子动理论的新型反向差分演化算法-精品文档.pdfVIP

分子动理论的新型反向差分演化算法-精品文档--第1页

分子动理论的新型反向差分演化算法

所谓的差分演化算法，指的是一种新的全局优化演化计算技

术。事实上，这种计算技术起步较晚，于1995年才被学者Rainer

Storn、KennethPrice等人研发出来。该算法理念的基础思想

就是基于种群中个体的差异和一对一的竞争策略来实现种群的

全局有哪些信誉好的足球投注网站。本文基于此，分析探讨了分子动理论的新型反向差分

演化算法的具体内涵，并就其的效果进行了具体的论述。

一、背景分析

在进行分子动理论的新型反向差分演化算法分析、论述的过

程中，笔者分析了相关的研究背景，并对差分演化算法以及分子

动理论进行全面的分析，具体内容如下。

（一）差分演化算法

研究人员通过对实数编码演化算法的优化以及研究，实现了

对于差分演化算法的构建。事实上。差分演化算法的思想以及构

架与遗传算法之间存在诸多的相似点。诸如：差分演化算法在演

变的过程中往往也是不同等级种群逐渐的变异、交叉以及选择。

在此过程中，需要研究人员对其中的几个重要参数进行确定。目

前，差分演化算法主要分为三大种类，其之间的差异主要体现在

变异操作环节。

（二）分子动理论

作为统计力学的重要组成部分之一，分子动理论的基本原理

分子动理论的新型反向差分演化算法-精品文档--第1页

分子动理论的新型反向差分演化算法-精品文档--第2页

认为物质是由不停运动着的分子所组成，并借助分子运动的集体

行为来说明物质的物理性质。而热力学特性的研究则从微观的角

度解释了气体分子热运动的本质，并由此实现了宏观、微观物理

量内在联系的构建。总体而言，分子运动论的研究以及相关学术

的发展，促进了人类对分子间相互作用机制的理解。

目前，分子动理论主要包含三个方面的内容：一是物质的构

成成分是分子，而这些分子之间都存在间隙；二是分子在永不停

息地做无规则热运动，而分子运动的程度越剧烈，物体表面的温

度就呈现出上升的趋势。三是分子在运动的过程中，其内部之间

同时存在着引力、斥力作用，学者将分子间的力称之为范德华力，

其表达的函数式为：

在上述的公式中，其中σ、ε指的是尺寸、能量参数，而

r为分子间距，12次项为斥力部分，6次项为引力部分。

二、分子动理论的反向差分演化算法

（一）分子动理论与差分算法的结合

目前，在进行分子动理论与差分算法结合分析的过程中，部

分学者将热力学的相关理论与演化算法进行了有机的结合，从而

促进了热力学演化算法的诞生。学者李元祥等人在统计物理的相

关研究基础上，构建了动力学的演化算法，并以此为基础对种群

个体的运用、进化情况进行控制，从而促进持种群的多样性。而

学者李文琴等人则提出了基于热力学中自由能极小原理的热力

学遗传算法，该算法通过对温度和熵的重新定义，从而由此实现

分子动理论的新型反向差分演化算法-精品文档--第2页

分子动理论的新型反向差分演化算法-精品文档--第3页

了对于种群多样性。

本文主要总结了相关学者的研究、著述。并?Ψ肿佣?力学

理论以及反向学习机制与差分演化算法进行的高效的结合，从而

形成了基于分子动理论的反向差分演化算法。依据分子力的相关

定义以及内涵可以得知：当粒子与群质心之间的距离足较近时，

分子力的作用才能得到发挥；而当这一距离较远的时候，分子力

的作用则进一步萎缩。不仅如此，分子力在运行的过程中主要分

为两个方面：引力以及斥力。此外，笔者在行文的过程中总结了

加速度以及群质心的定义和内涵。