自适应免疫遗传算法

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SIGA:一种新的自适应免疫遗传算法

SIGA:一种新的自适应免疫遗传算法

SIGA:一种新的自适应免疫遗传算法乔少杰;唐常杰;代术成;李川;陈瑜;邱江涛;刘齐宏【期刊名称】《中山大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2008(047)003【摘要】为了克服传统遗传算法收敛速度慢和容易陷入局部最优的不足,提出了一种新的自适应免疫遗传算法SIGA(Self-adaptive Immune Genetic Algorithm).新算法对遗传算子进行改进,提出了自适应交叉和变异算子,保证了种群多样性和防止早熟现象发生;为了使免疫算子兼顾个体多样性和提高种群个体适应度的水平,提出了基于相似性矢量距离的免疫选择算法.实验表明,与传统的遗传算法和免疫算法相比,该算法收敛速度提高了3~90倍,求解精度达到10-3,并有效地抑制了早熟现象.【总页数】4页(P6-9)【作者】乔少杰;唐常杰;代术成;李川;陈瑜;邱江涛;刘齐宏【作者单位】四川大学计算机学院,四川,成都,610065;新加坡国立大学计算机学院,新加坡,117590;四川大学计算机学院,四川,成都,610065;四川大学计算机学院,四川,成都,610065;四川大学计算机学院,四川,成都,610065;四川大学计算机学院,四川,成都,610065;四川大学计算机学院,四川,成都,610065;四川大学计算机学院,四川,成都,610065【正文语种】中文【中图分类】TP311【相关文献】1.一种用于优化计算的自适应免疫遗传算法 [J], 马西庚;李媛媛;戴永寿2.一种图像增强的自适应免疫遗传算法 [J], 张斌;蒋丽峰;蒋加伏3.一种基于自适应免疫遗传算法的多用户检测 [J], 廉亚囡;李茂松4.一种自适应免疫遗传算法及其在系统辨识和参数优化中的应用 [J], 李晓斌;左磊;于波5.一种采用自适应免疫遗传算法的分子对接构象搜索方法 [J], 傅兵;郭红因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

自适应遗传算法3

自适应遗传算法3

自适应遗传算法3在计算机科学领域,自适应遗传算法(Adaptive Genetic Algorithm,AGA)是一种优化算法,它结合了遗传算法和自适应技术的优点,能够在求解复杂问题时具有较好的性能和适应性。

本文将介绍自适应遗传算法的原理、应用领域和优势。

一、自适应遗传算法的原理自适应遗传算法是在传统遗传算法的基础上引入了自适应机制,使得算法的执行过程更加灵活和智能化。

其主要原理如下:1.1 遗传算法的基本原理遗传算法是一种模拟生物进化过程的优化算法,其基本原理是通过模拟自然选择、交叉和变异等操作,逐代演化出适应度更高的个体。

具体而言,遗传算法包括以下步骤:(1)初始化种群:随机生成一组初始个体,构成初始种群。

(2)评估个体适应度:根据问题的具体情况,使用适应度函数评估每个个体的适应度。

(3)选择操作:按照一定的选择策略,从当前种群中选择一部分个体作为父代。

(4)交叉操作:对选中的父代个体进行交叉操作,生成子代个体。

(5)变异操作:对子代个体进行变异操作,引入新的基因信息。

(6)更新种群:将父代和子代个体合并,得到新的种群。

(7)重复执行:循环执行上述步骤,直到满足终止条件。

1.2 自适应机制的引入传统遗传算法中,选择、交叉和变异等操作的参数通常是提前固定的,不具备自适应能力。

而自适应遗传算法通过引入自适应机制,可以根据问题的特点和种群的演化状况,动态调整这些参数,提高算法的性能和适应性。

自适应机制的具体实现方式有很多种,常见的有参数自适应和操作自适应两种。

参数自适应主要是通过调整选择、交叉和变异等操作的参数值,以适应不同问题的求解需求。

操作自适应则是根据当前种群的状态,动态选择适应的操作策略,如选择操作中的轮盘赌选择、锦标赛选择等。

二、自适应遗传算法的应用领域自适应遗传算法广泛应用于各个领域的优化问题,特别是那些复杂、非线性、多目标和约束条件较多的问题。

下面分别介绍几个典型的应用领域。

2.1 工程优化自适应遗传算法在工程优化中有着广泛的应用,例如在结构优化、参数优化和路径规划等方面。

复合材料层压板热屈曲优化设计的自适应免疫遗传算法

复合材料层压板热屈曲优化设计的自适应免疫遗传算法
i r v me t n o e c mi g te p o lm f rmau ey c n e g n e i GA n l c o v r e c GA. mp o e n v r o n r b e o e t r l o v r e c S o h p n a d sa k c n e g n e i I n
(GA)的优化结果进行 了比较 ,结果表明该算法收敛速度 快,优化解的质量最好 ,并有效 的克服了 I S A易于早熟收敛,I A收敛缓慢的缺点。同时研究 了抗体调节系数对 AI A算法性能的影响。 G G G
关键 词 : 复合 材料 ;热屈 曲; 免疫 ; 自适 应 ;遗 传 算法
中文分类号:0 2 文献标识码: 文章编号 : 10—992 0 )30 2 —8 24 A 0 63 1(0 70—030
wa p l d t o v h s c i g e u n e o t z t n o a n t s wi s e g h f i r c n tan s s a p i o s l e t e t k n sq e c p i ai f lmi ae t t n t a l e o s it. e a mi o h r u r
cnieao r gs utr ei f y esnc ei e. naa t emmu i nt grh (I A o s r in u n rc ads no p r ivhc sA pi d t di t u l g h o l d vi nt g eca o tm A G ) y e i li wa o sut yirdcn dpiec s vr n ua o t a s nt ce b t uigaa t r s e dm tini o nI ui ( )T ea o tm c r d no v oo a t n m n t GA I . h l rh y GA gi

基于自适应免疫遗传算法的多序列比对方法研究的开题报告

基于自适应免疫遗传算法的多序列比对方法研究的开题报告

基于自适应免疫遗传算法的多序列比对方法研究的开题报告一、研究背景及意义随着生物技术的迅猛发展和基因序列数据的大量累积,生物信息学在生物学研究和医学应用中的作用越来越重要。

多序列比对是生物信息学研究中的一个重要问题,能够从多个生物物种的基因序列中找出它们之间的共性和差异,是揭示生物进化关系、亲缘关系以及功能区域等研究的基础。

目前,多序列比对的算法有很多,但面对大规模的序列数据时会面临时间复杂度高、计算量大、结果准确性不足等问题,因此需要开发一种高效、准确的多序列比对算法。

自适应免疫遗传算法是一种模拟免疫系统的计算模型,具有自适应性、快速性、全局搜索能力强等优点,在多序列比对中有广泛的应用前景。

因此,基于自适应免疫遗传算法的多序列比对方法研究具有重要意义。

二、研究内容和目标本研究计划基于自适应免疫遗传算法开发一种高效、准确的多序列比对算法,主要包括以下内容:1. 建立自适应免疫遗传算法模型,设计适应度函数和变异操作等。

2. 结合多序列比对问题特点,针对多个序列之间的结构相似性和长度差异性等问题,设计相应的评价指标和优化策略。

3. 根据所设计的算法,在大规模基因序列数据上进行实验验证,比较与其他多序列比对算法的准确性和效率等进行对比分析。

本研究的目标是开发一种高效、准确的多序列比对算法,为生物信息学研究提供有力的支持和帮助。

三、研究方法和步骤本研究计划采用以下研究方法和步骤:1. 文献调研和分析,对当前多序列比对算法和自适应免疫遗传算法的研究进展进行综述和分析。

2. 建立自适应免疫遗传算法模型,结合多序列比对问题特点,设计适应度函数和变异操作等。

3. 设计多个序列的结构相似性和长度差异性等问题的评价指标和优化策略,并结合自适应免疫遗传算法进行多序列比对。

4. 在大规模基因序列数据上进行实验验证,比较与其他多序列比对算法的准确性和效率等进行对比分析。

5. 对研究结果进行总结与分析,提出后续总结和改进方向。

自适应免疫遗传算法在轮胎花纹节距参数优化中的研究

自适应免疫遗传算法在轮胎花纹节距参数优化中的研究
随机生成并初始化 种群
适 应度汁算
改变 节距 序 列 的组 合 排 列 , 距 比例 优 化 则是 寻 找 合 节 适 的无 理数 作 为节 距 比值 , 过 优 化 使 得 花 纹 噪声 频 经 率 分散 , 噪声水 平 降低 _ ’ 。由于 节距 序列 的排 列 组合 和无理 数 比值 的解 空 间几 乎 是 无穷 大 的 , 避 免数 据 为
向更 高 的适 应 度 进 化 , 过 在进 化 过 程 中对 各 代 群 体 通 中的个体进 行优 胜劣 汰来 寻找 问题 的最 优解 。免 疫算 法借 鉴生物 免 疫 原 理 、 够充 分利 用 最 优 个 体 及 系 统 能 信息 , 目能 保持群 体 多样 性 , 随 机搜 索 和确 定性 的变 将 化结 合在一 起 , 较好地 消 除 不成 熟 收敛 及振 荡 现 象 , 能
撞击 噪声 、 沟槽腔体 中空气被 挤压 和 膨胀 而产 生 的 “ 泵
浦效 应” 噪声 、 沟槽 内气 柱 共 鸣 的 噪声 、 于道 路 不 横 由
平和 轮胎均 匀 性 不 良而激 起 的轮 胎振 动 噪声 、 机 沙 随 声、 轮胎与地 面相 摩 擦 而 产生 的摩 擦 噪 声 以及 车 辆 行
优化 中 , 原指 的是 出现 具 有 不 良特性 的方案 , 中携 抗 其
带有某 些不 良基 因 ; 体 就是 从 抗 原 中提 取 出 不 良部 抗 分 的特性基 因 以便 形成 疫 苗 , 其 能 够 低 于 对 应 的抗 使
轮胎花纹 通 常 以 节 距作 为设 计 单 元 , 同 的节 距 不
随着人 们 对 交 通 环境 噪声 的要 求 不 断 提 高 , 胎 轮 生产 厂商 开 始 注 重 低 噪 声 轮 胎 生 产 。 当车 速 超 过 5 0 k / 6 m h时 , 胎 是 现 代 汽 车 非 常 重 要 的 噪 声 m h一 0k / 轮

自适应遗传算法3

自适应遗传算法3

自适应遗传算法3自适应遗传算法(Adaptive Genetic Algorithm,AGA)是一种基于遗传算法的优化方法,它通过自适应地调整遗传算法的参数来提高求解效果。

本文将介绍自适应遗传算法3的原理和应用。

一、自适应遗传算法3的原理自适应遗传算法3在传统遗传算法的基础上进行了改进,引入了自适应的变异率和自适应的交叉率。

传统遗传算法中,变异率和交叉率是固定的,但在实际应用中,不同问题的求解难度不同,固定的变异率和交叉率可能无法达到最优解。

自适应遗传算法3通过不断地迭代优化,自适应地调整变异率和交叉率。

具体来说,它根据每一代种群的适应度情况,动态地调整变异率和交叉率,使得适应度较差的个体有更大的机会进行变异,适应度较好的个体有更大的机会进行交叉。

这样一来,种群的多样性得到保持,局部最优解得以避免,整体求解效果得到提高。

二、自适应遗传算法3的应用自适应遗传算法3在许多领域都有广泛应用。

以下将介绍几个常见的应用案例。

1. 优化问题求解:自适应遗传算法3可以应用于各种优化问题的求解,如旅行商问题、背包问题等。

通过自适应地调整变异率和交叉率,可以得到更优的解。

2. 机器学习:自适应遗传算法3可以用于机器学习领域中的参数优化问题。

通过自适应地调整变异率和交叉率,可以更好地搜索参数空间,提高模型的性能。

3. 调度问题:自适应遗传算法3可以用于各种调度问题的优化,如车辆路径问题、作业调度问题等。

通过自适应地调整变异率和交叉率,可以得到更合理的调度方案。

4. 组合优化问题:自适应遗传算法3可以应用于组合优化问题的求解,如图的着色问题、集合覆盖问题等。

通过自适应地调整变异率和交叉率,可以得到更优的组合方案。

三、总结自适应遗传算法3是一种基于遗传算法的优化方法,通过自适应地调整变异率和交叉率来提高求解效果。

它在优化问题求解、机器学习、调度问题和组合优化问题等领域有广泛应用。

自适应遗传算法3的原理和应用案例的介绍,希望能给读者带来一些启发和思考。

免疫遗传算法

免疫遗传算法

免疫遗传算法免疫遗传算法是一种受生物免疫系统启发的人工智能算法,它被认为是一项重要的仿生学方法。

它能够模拟生物免疫系统中免疫反应的特性,来解决复杂的问题。

简而言之,免疫遗传算法旨在仿照生物免疫系统来对复杂的问题进行搜索,找到能够极大地优化指标值的解决方案。

免疫遗传算法被认为具有良好的搜索性能和自适应性能。

它被用来解决经济学、工程、医学、信息科学和生物科学等领域的各种复杂的最优化问题。

它的有趣之处在于,它会在搜索过程中对已知的解决方案进行遗传处理,并得出自适应的解决方案。

免疫遗传算法的构建需要4种基本元件,即抗体池、抗原池、遗传运算和选择算子。

抗体池是一系列表示抗体的物理模型,它们将抗原空间映射到解决方案空间;抗原池是抗原的集合,包括环境信息和问题状态;遗传运算是免疫计算的一种组合方法,可实现精确的解决方案;选择算子包括实验选择、突变和重组等步骤,用于发展出更优的解决方案。

免疫遗传算法还具有一些优势,例如并行计算能力、自适应性、引入分布式处理、可用于大规模数据以及对多种最优化问题都适用性等等。

免疫遗传算法可以用于优化工程设计、机器学习和智能控制中的复杂问题,甚至可以用于一些太复杂而不适合其他算法的问题。

免疫遗传算法有一些限制,也就是其解决分布式最优化问题的效率较低、收敛速度较慢。

另外,它缺乏反向传播神经网络和深度学习中的结构化优化技术,因此对于一些结构化优化问题,免疫遗传算法可能难以取得理想的效果。

总之,免疫遗传算法是一种有前景且广受欢迎的算法,可以在极大程度上提高解决复杂问题的性能。

在解决复杂的最优化问题方面,免疫遗传算法尤其有用。

它的潜力已被越来越多的研究者所认可,而且会在未来发挥更大的作用。

一种用于优化计算的自适应免疫遗传算法

一种用于优化计算的自适应免疫遗传算法
由于选择和密度计算的过程中要淘汰不良个体使得种群中个体数目不断变化但种群中个体数目的调整要考虑到算法的整体进化因此设定数目的范围超出最大值就去除适应度低的个数不足则随机产生部分个体个体数目自适应既有利于系统的稳定性又保持了种群中个体的多二次应答
维法
二 次应 答
文 章 编 号 10 — 3 l (0 6 1 —0 1 0 文 献标 识 码 A 中 图分 类号 T 3 1 0 2 8 3 一 2 0 )2 0 4 — 3 P0 . 6
An Ad p i e I n n - n tc Al o i m p id t a tv ml u e Ge e i g rt h Ap l o e
Op i ia i n Co u a i n tm z t mp t to o
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自适应免疫遗传算法
自适应免疫遗传算法是一种新兴的智能优化算法,其主要思想是模拟免疫系统的进化过程,通过自适应调整算法参数,实现对问题的优化求解。

该算法的基本流程包括初始化、克隆、突变、选择和替换等步骤。

在初始化阶段,随机生成一组初始种群,每个个体对应一个解空间的解。

接着,在克隆阶段,按照适应度大小对个体进行克隆,生成一批克隆个体。

然后,在突变阶段,对克隆个体进行突变,引入一定的随机性,以增加种群的多样性。

接下来,在选择阶段,按照适应度大小对突变后的克隆个体进行选择,选出一部分优秀的个体。

最后,在替换阶段,将优秀的个体替换掉原有种群中适应度相对较差的个体,以达到优化求解的目的。

与传统遗传算法相比,自适应免疫遗传算法具有以下优点:
1. 自适应性强。

该算法能够自适应地调整参数,以适应不同的问题类型和求解难度,提高了算法的鲁棒性和适用性。

2. 收敛速度快。

由于算法引入了克隆、突变等机制,增加了种群的多样性,从而能够更快地找到最优解。

3. 具有较强的全局搜索能力。

该算法能够有效地避免陷入局部最优解,从而能够更好地发挥全局搜索能力。

4. 算法参数少。

该算法只需要调整少量的参数,较为简单,易于实现。

自适应免疫遗传算法是一种具有潜力的智能优化算法,已经在多个领域得到了广泛应用。

在未来,该算法还有待进一步完善和发展,以更好地满足实际问题的求解需求。

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