基于遗传算法和蚂蚁算法求解函数优化问题

第!"卷第#期$%%&年#月

!"’()*+,-(./013,++361*738:+3+11*3+<31+<1245944;

工学版"浙!江!大!学!学!报!

=(->!"?(>#

@,*>$%%&

基于遗传算法和蚂蚁算法求解函数优化问题

杨剑峰

"浙江大学电气工程学院$浙江杭州##"%%$&

摘!要#针对遗传算法求解精度低以及蚂蚁算法求解速度慢的问题$提出一种基于遗传算法和蚂蚁算法的混合算法>该混合算法利用了遗传算法快速随机的全局搜索能力的优点$设计了编码与适应度函数$进行了种群生成与染色体的选择$并通过设定交叉算子和变异算子$生成了信息素分布>该混合算法利用了蚂蚁算法正反馈以及具有分布式并行全局搜索能力的优点$通过确定吸引强度的初始值$建立了强度更新的模型$从而求得精确解>并将该算法应用于求解函数优化问题>结果表明$该混合算法与遗传算法和蚂蚁算法相比$收敛速度快$寻优性能好>关键词#遗传算法&蚂蚁算法&函数优化

#中图分类号#JK"#!!!!!文献标识码#Q!!!!!文章编号#"%%PE&#R"$%%&%#%!$&%!

‘F0,*+"0"*+#+/(*+"0$)"5%&#5(-&9"01&0&*+,$

(%")+*2#(09(0*(%")+*2#11

SQ?‘’3,+G.1+4

"8(**’’(*’?$,%?.*/"%"’’,%"01’%.""%4’,#%$."71(&#"%%$&$81%".#+)/++$2+35$6+

%Q65-*)(,*3H1D,8801W*(I-1H7(.-(B7(-)83(+W*1<373(+I1+183<,-(*380H,+D7-(B*17(-63+11DI94447W9

,+8,-(*380H$,0I*3D,-(*380HI,71D(+41+183<,-(*380H,+D,+8,-(*380HB,7W*171+81D>J01H1*3849444(.,Y)3<[,+D*,+D(H4-(I,-71,*<03+3+41+183<,-(*380HB,7)71D3+8(801W*((71D0I*3D,-(*380H>44W94

$J01<(D3++D.38+177.)+<83(+B,7D173+1D,+DW()-,83(+W*(D)<3++D<0*(H(7(H171-1<83(+B1*14,4W4,$1*.(*H1D>J01D173+(.<*(77(61*(1*,8(*,+DH)8,83(+(1*,8(*B,7D181*H3+1D,+D801+W01*(H(+1W4WW

D378*3I)83(+B,7,<03161D>J01H1*387(.W(738361.11DI,<[3+,+8,-(*380H$801W,*,--1-W*(<1773++D44,-(I,-71,*<03+1*1)83-3C1D3+801W*((71D0I*3D,-(*380H$,+D8013+383,-6,-)1(.,88*,<83(+3+81+73844BW949

,+D801+8011V,<87(-)83(+B,7(I8,3+1D>J01B,7<(+.3*H1D>J01H(D1-(.3+81+738D,83+,7718)9)W4BW$,-(*380HB,7,-31D8(7(-61.)+<83(+(83H3C,83(+W*(I-1H7>J01*17)-8770(B80,8<(H,*1DB38041G4WWWW

+183<,-(*380H,+D,+8,-(*380H$801W*((71D,-(*380H<(+61*17.,781*,+D0,7I1881*71,*<03+44W444,I3-38>9

%7&")9-1+183<,-(*380H&,+8,-(*380H&.)+<83(+(83H3C,83(+444W8.控制’决策中普遍存!!函数优化问题是在工程’在的一类优化问题$其优化目标函数可能包含多个在一定范围内的连续变量$传统的优化手段对目标函数要求苛刻$如需要满足可导或者可微等>导致有些函数难以优化$容易陷入局部解而难以得到全局最优解$收敛速度较慢>近年来$人们从仿生学的机

收稿日期#$%%A""N>

理中受到启发$提出了许多用于求解函数优化问题的新方法$如模拟退火算法’遗传算法’蚁群算法等>然而对于函数优化问题的复杂性$每种算法都表现出各自的优势和缺陷>

遗传算法"是T1+183<,-(*380H$‘Q#(--,+D44

教授首先提出来的一类仿生型优化算法>在使用

浙江大学学报!工学版"网址#BBB>!()*+,-7>C)>1D)><+1+224

基金项目#高等学校博士点专项科研基金资助项目"#$%%#%##N%%$>

作者简介#杨剑峰"$男$江苏盐城人$博士生$从事蚁群算法方面的研究>%"E&&F#:GH,3-."E&&%!C)>1D)><+922