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1、維普資訊http://www.cqvip.com第22卷第4期哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)Vo1.22No.42006年8月JournalofHarbinUniversityofCommerce(NaturalSciencesEdition)Aug.2006MATLAB中用遺傳算法求解約束非線性規(guī)劃問題王勇(哈爾濱商業(yè)大學(xué)基礎(chǔ)科學(xué)學(xué)院,黑龍江哈爾濱150028)摘要:約束非線性規(guī)劃問題的求解往往是運(yùn)籌學(xué)中的NP問題,利用MATLAB中的遺傳算法工具箱中的函數(shù)方便、快捷的求得了兩個(gè)實(shí)例的最優(yōu)解,進(jìn)一步指出了遺傳算法
2、與傳統(tǒng)的最優(yōu)化算法的區(qū)別.關(guān)鍵詞:遺傳算法;約束非線性規(guī)劃;MATLAB中圖分類號(hào):0221文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-0946(20o6)o4-0116—02SolutionofoptimizationwithnonliearconstraintsprogrammingbygeneticalogorithminMATLABWANGYong(SchoolofBasicScience,HarbinUniversityofCommerce,Harbin150028,China)Abstract:Thesolutio
3、nprocesstooptimizationnonlinearconstraintsprogrammingoftencon-cemsNPproblemsinoperationsresearch.Thispaperemploysthefunctionsofgeneticalgo-rithminMATLABtoolkit,andgetsswiftlyandconvenientlytwooptionalsolutionsintwoca—sesconcerned.Andpointsoutthedifferencesbetwe
4、enthegeneticalgorithmandthetradi-tionaloptimalalgorithm.Keywords:geneticalgorithm;optimizationnonliearconstraintsprogramming;MATLAB約束非線性規(guī)劃問題是運(yùn)籌學(xué)中的一個(gè)重要解約束非線性規(guī)劃問題.分支,在經(jīng)濟(jì)、管理、計(jì)劃,以及軍事、生產(chǎn)自動(dòng)化方1遺傳算法的一般步驟面有著重要應(yīng)用,但它的求解往往比較復(fù)雜.而遺傳算法是一個(gè)新興的方法,1975年Hollland在他1)選擇Ⅳ個(gè)個(gè)體構(gòu)成初始種群尸0?
5、,并求出的著作{AdaptationinNaturalandArtificalSystems}種群內(nèi)各個(gè)個(gè)體的函數(shù)值.染色體用實(shí)數(shù)數(shù)組來(lái)表中首次提出遺傳算法,其基本思想是從一個(gè)代表最示,種群可由隨機(jī)數(shù)生成函數(shù)建立.在MATLAB中優(yōu)化問題解的一組初值開始進(jìn)行搜索,這組解稱為使用遺傳算法求解函數(shù)gaopt(),則會(huì)自動(dòng)生成所一個(gè)種群,種群有一定數(shù)量、通過基因編碼的個(gè)體需的初始種群P。.組成,其中每一個(gè)個(gè)體稱為染色體,不同個(gè)體通過2)設(shè)值代數(shù)為i=l,即設(shè)置為第一代.染色體的復(fù)制、交叉、變異又生成新的個(gè)體,依照適3)計(jì)算
6、選擇函數(shù)的值,所謂選擇即通過概率者生存的規(guī)則,個(gè)體也在一代一代進(jìn)化,通過若干的形式從種群中選擇若干個(gè)個(gè)體的方式.遺傳算法代的進(jìn)化最終得出條件最優(yōu)的個(gè)體.很快就將其應(yīng)工具箱提供了3個(gè)選擇函數(shù):roulette()實(shí)現(xiàn)了輪用于求解非線性最優(yōu)化問題,在著名的數(shù)學(xué)軟件盤選擇算法,normGeomSelect()函數(shù)實(shí)現(xiàn)了歸一化MATLAB中有一個(gè)有效地工具箱——遺傳算法工幾何選擇方法,tournSelect()實(shí)現(xiàn)了錦標(biāo)賽形式的具箱,本文即使用遺傳算法工具箱為主要工具,求選擇方式,本文使用normGeomSelect()函數(shù)
7、確定選收稿日期:2006—04—29作者簡(jiǎn)介:王勇(1972一),男,碩士,教師,研究方向:運(yùn)籌學(xué)與控制論維普資訊http://www.cqvip.com第4期王勇:MATLAB中用遺傳算法求解約束非線性規(guī)劃問題擇函數(shù)值.c)遺傳算法采用的是概率性規(guī)則而不是確定4)通過染色體個(gè)體基因的復(fù)制、交叉、變異等性規(guī)則,所以每次得出的結(jié)果不一定完全相同,有創(chuàng)造新的個(gè)體,構(gòu)成新的種群P?,其中復(fù)制、交時(shí)甚至?xí)休^大差異,這就需要我們?cè)黾铀阉鞯拇妗⒆儺惗加邢鄳?yīng)的IATLAB函數(shù),可使手工計(jì)算數(shù).量大大減少.遺傳算法最優(yōu)化工具箱中
8、有一個(gè)gaopt()函5)i=i+1,若終止條件不滿足,則轉(zhuǎn)到步驟3)數(shù),它的調(diào)用極其簡(jiǎn)單.即使對(duì)遺傳算法理解不多,繼續(xù)進(jìn)化處理.只須利用MATLAB語(yǔ)言描述出目標(biāo)函數(shù),就可以得出最優(yōu)解,需要注意的是,gaopt()函數(shù)能求解的2約束非線性規(guī)劃問題是問題的最大化問題,所以在編寫目標(biāo)函數(shù)時(shí)應(yīng)加約束非線性規(guī)劃問題的一般描述是以留意.下面用兩個(gè)實(shí)例來(lái)