遗传算法的发展现状
车辆路径规划优化算法研究
车辆路径规划优化算法研究随着机器人技术、智能交通系统等领域的不断发展，路径规划算法成为计算机科学重要的研究方向之一。
而在实际车辆行驶中，路径规划算法的优化则成为了提高行车效率和安全性的重要手段。
因此，本文将介绍车辆路径规划优化算法的研究现状及其实现方法。
一、车辆路径规划的意义车辆路径规划实质上是在已知起点、终点和车辆行驶条件下，寻找一条最优路径使车辆到达目的地。
路径规划的优化不仅可以提高车辆的行车速度和到达目的地的时间，更可以降低交通事故风险，减少车辆燃油消耗，提高舒适度等。
因此，车辆路径规划算法的优化研究具有实际的应用和学术的价值。
二、车辆路径规划的基本原理路径规划问题本质上是一种带约束的优化问题。
而车辆路径规划算法则是寻找一条满足约束的最优路径的计算机程序。
车辆路径规划算法的基本原理是对车辆行驶条件和路况进行建模，然后在模型中搜索一条最优路径。
常见的车辆路径规划算法包括 Dijkstra 算法、A*算法、遗传算法等。
其中，Dijkstra 算法是最为简单的一种路径规划算法。
该算法通过一个起点开始，逐步求得连接该起点的所有路径的最短路径长度，直到求出终点路径的最短长度为止。
然而，该算法无法对后续路况的变化进行优化，且计算时间复杂度较高。
而 A* 算法采用启发式搜索的方式，通过将路径长度和启发式函数值相加求得当前最优路径，并优化了计算时间。
但是，A* 算法对模型的建立和启发式函数的设计要求较高，难以实现。
因此，近年来，越来越多的研究者开始将遗传算法应用于车辆路径规划优化的研究中。
三、遗传算法在车辆路径规划优化中的应用遗传算法作为一种自适应和全局搜索的优化方法，已经广泛应用于路径规划、机器人路径规划、航线规划等领域。
而在车辆路径规划中，遗传算法通过不断优化车辆行驶条件和路况模型，结合群体遗传和突变等特征，求得最优路径。
具体地，遗传算法首先定义基因编码方式和适应度函数，将车辆路径规划问题转化成求解适应度函数最优的基因编码。
离散变量结构优化设计的现状与发展
离散变量结构优化设计的现状与发展胡鸣(华南理工大学，广东广州510000)B商耍]结构优化按照设计变量}生质，可分为连续变量优化设计和离散变量优化设计两种。
相对连续变量结构优化设计而言，离散变量结构优化设计在工程上具有更大的意义联键词】离散变量；结构优化；设计方法结构优化按照设计变量性质，可分为连续变量优化设计和离散变量优化设计两种。
相对连续变量结构优化设计而言，离散变量结构优化设计在工程上具有更大的意义。
1离散变量结构优化设计发展现状结构优化设计，按设计变量的性质，可分为连续变量优化设计和离散变量优化设计。
建筑物尺寸以及钢筋、型钢规格型号等都不是连续变化的，因此传统的优化方法如各种梯度、对{禺算法等解析算法均无法胜任。
而且由于问题的规模较大，随之带来计算量急剧增加的“组合爆炸”问题也会使计算量急剧增加，因此努力选择适合一种基于离散变量的算法显得尤其重要。
离散变量结构优化设计的工程意义是很明显的，迄今为止结构优化设计实际应用较少的原因之一，就是现有的大多数优化设计用的是连续变量，这不符合工程实际需求。
而且连续变量优化解常常与离散变量忧化解有较大的差异。
2离散变量结构优化设计的特点和难点离散变量优化设计的最基本的特点就是设计变量的离散性，由此导致其数学模型中的目标函数和约束函数的不连续性，从而将连续变量优化的数学模型转化为不可微的；可行域转化为可行集，连续变量优化中的许多有效的解析数学算法和优越条件失去了意义。
这样离散变量优化的数学模型必然是一非凸规划，从而各种对偶算法也大大地失去了其有效性，因为对1禺间隙无法估算。
离散变量优化设计的难点在于：鳃析的数学工具显得力所难及，必须采用组合数学方法，而离散变量结构优化设计的问题在组合优化数学中属N P困难问题。
所谓N P问题是就计算复杂性而言的，计算复杂性是指解决问题随问题规模N增长而所需要的代价增长。
到目前为止，尚没有一种有效的方法可以求得这类问题的全局最优解，真正的全局最优解依然是人们力所不能及的。
智能PID控制的发展现状及应用展望
智能PID控制的发展现状及应用展望智能PID控制（Proportional-Integral-Derivative control）是一种常见的控制算法，广泛应用于工业自动化领域中。
它通过测量控制系统的误差来调整输出，使系统的实际值尽可能接近期望值。
随着科技的不断进步和发展，智能PID控制在控制领域也得到了广泛的应用和发展，为工业生产和自动化领域带来了诸多益处。
本文将从智能PID控制的发展现状和未来应用展望两方面进行探讨。
1.传统PID控制的局限性传统的PID控制算法是通过比例、积分和微分三项参数来调节控制系统的输出，但是在实际应用中，传统PID控制算法存在许多局限性。
传统PID控制算法对于非线性和时变系统的控制效果不佳，不适用于复杂的工业生产系统。
传统PID控制无法满足对控制精度和稳定性的要求，容易受到外部扰动的影响。
2.智能PID控制的发展趋势随着人工智能和大数据技术的不断发展，智能PID控制算法应运而生，成为控制领域的新宠。
智能PID控制算法采用了模糊逻辑、遗传算法、神经网络等先进技术，可以更好地适应非线性和时变系统，提高了控制系统的鲁棒性和鲁棒性。
适应性，同时提高了控制系统的稳定性和精度，在实际工业生产中具有广阔的应用前景。
3.智能PID控制的应用领域智能PID控制在工业自动化控制、机器人控制、电力系统控制、交通运输系统控制等领域都得到了广泛的应用。
在工业自动化控制中，智能PID控制算法可以实现对生产过程的精准控制，提高生产效率和产品质量。
在机器人控制领域，智能PID控制可实现对机器人动作的精确控制，提高了机器人的灵活性和适应性。
在电力系统控制中，智能PID控制可以实现对电力负载的平稳控制，提高了电力系统的稳定性和安全性。
二、智能PID控制的未来应用展望1.智能PID控制在工业4.0中的应用随着工业4.0的到来，智能PID控制将会得到更广泛的应用。
在智能制造和工业网络化的背景下，智能PID控制可以实现对生产过程的智能化控制和管理，提高了生产效率和产品质量，有助于企业实现智能制造的转型升级。
智能控制技术的发展现状与应用
智能控制技术的发展及其应用一、国内外研究现状及发展趋势智能控制（intelligent controls），是指在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器，以实现控制目标的自动控制技术。
自1932年奈魁斯特（H.Nyquist）的有关反馈放大器稳定性论文发表以来，控制理论的发展已走过了60多年的历程。
一般认为，前30年是经典控制理论的发展和成熟阶段，后30年是现代控制理论的形成和发展阶段。
随着研究的对象和系统越来越复杂，借助于数学模型描述和分析的传统控制理论已难以解决复杂系统的控制问题。
智能控制是针对控制对象及其环境、目标和任务的不确定性和复杂性而产生和发展起来的。
从20世纪60年代起，计算机技术和人工智能技术迅速发展，为了提高控制系统的自学习能力，控制界学者开始将人工智能技术应用于控制系统。
1965年，美籍华裔科学家傅京孙教授首先把人工智能的启发式推理规则用于学习控制系统，1966年，Mendel进一步在空间飞行器的学习控制系统中应用了人工智能技术，并提出了“人工智能控制”的概念。
1967年，Leondes和Mendel 首先正式使用“智能控制”一词。
20世纪70年代初，傅京孙、Glofiso和Saridis等学者从控制论角度总结了人工智能技术与自适应、自组织、自学习控制的关系，提出了智能控制就是人工智能技术与控制理论的交叉的思想，并创立了人机交互式分级递阶智能控制的系统结构。
20世纪70年代中期，以模糊集合论为基础，智能控制在规则控制研究上取得了重要进展。
1974年，Mamdani提出了基于模糊语言描述控制规则的模糊控制器，将模糊集和模糊语言逻辑用于工业过程控制，之后又成功地研制出自组织模糊控制器，使得模糊控制器的智能化水平有了较大提高。
模糊控制的形成和发展，以及与人工智能的相互渗透，对智能控制理论的形成起了十分重要的推动作用。
20世纪80年代，专家系统技术的逐渐成熟及计算机技术的迅速发展，使得智能控制和决策的研究也取得了较大进展。
基于智能算法的船舶航行路径规划研究
基于智能算法的船舶航行路径规划研究随着科技的不断发展和人类对于海洋资源的探索，航行规划技术也在不断升级和改善。
智能算法已经成为了当今船舶航行路径规划的主要研究领域。
本文将介绍基于智能算法的船舶航行路径规划的研究现状、工作原理以及未来发展趋势。
一、研究现状船舶航行路径规划的主要目标是制定一条最优的航行路径，让船舶在尽可能短的时间内、在最安全的情况下到达目的地。
目前，研究表明基于智能算法的船舶航行路径规划，能够比传统方法更加高效、精确和具有实用价值。
智能算法中最为常用的是遗传算法、蚁群算法、粒子群算法等。
遗传算法是一种基于生物进化过程中的遗传和适应机制，模拟自然选择的一种算法，可用于解决优化问题。
在船舶航行路径规划中，使用遗传算法进行优化求解，可以得出到达目的地的最短路径，同时在中途遇到情况，也可以对路径进行调整，比如遇到恶劣天气或海域安全问题时。
二、工作原理智能算法在船舶航行路径规划中的应用，一般采用以下步骤：1.场景模拟首先需要在计算机系统内建立船舶航行场景模型。
这里需要包括起点、终点、障碍物和环境因素等，例如海流、风向、水深等因素都需要考虑在内，以便更加准确的预测实际航行情况。
2.生成路径在场景模拟时，就可以对遗传算法或蚁群算法进行设置，在不同的条件下运用不同的算法进行路径生成。
通过基于遗传算法或蚁群算法等优化算法的搜索，找出一条最短路径。
3.路径优化与修正在生成路径的基础上，基于实时的导航数据进行航行路线的优化与修正。
包括制定飞行计划、实时修正航向等，同时还要针对实际情况进行航速的控制和调节，以保证航行的安全与高效性。
三、未来发展趋势未来，基于智能算法的船舶航行路径规划将朝着以下几个方向发展：1.大数据与机器学习随着物联网、5G等技术的发展，海上船只正在逐渐实现数字化、智能化。
因此，未来船舶航行路径规划将更多依托于传感器等设备采集的各类数据，进而结合机器学习技术对所采集到的数据进行分析和处理，以期达到更为准确的预测和路径规划。
模糊控制的现状与发展
1、模糊PID控制器 2、自适应模糊控制器 3、模糊控制与神经控制的结合 4、遗传算法优化的模糊控制 5、模糊控制与专家控制相结合
模糊PID 控制器的研究是将模糊技术与常规的PID 控制 算法相结合的一种控制方法, 得到了许多学者的关注。模糊 PID 控制器是一种双模控制形式。这种改进的控制方法的出 发点主要是消除模糊控制的系统稳态误差, 利用PID 控制器提 高控制精度, 消除误差, 增加稳态控制性能。从PID 控制角度 出发, 提出FI —PI 、FI —PD 、FI —PID 三种形式的模糊控制 器, 并能运用各种方式得出模糊控制器中量化因子、比例因子 同PID 控制器的因子KP 、KI 、KD之间的关系式。对基于简 单线性规则TS 模型的模糊控制器进行了分析, 指出这类模糊 控制器是一种非线性增益PID 控制器。有人试图利用GA 算法, 通过性能指标评价函数, 决定模糊控制器的Ke 、Kec 、Ku 等 参数。
清晰化是模糊系统的重要环节, 是将模糊推理中产生的模糊量转化为精确
量。常见的非模糊化方法主要有最大隶属度值法、面积平均法、重心法和最 大隶属度平均值法。
模糊控制的过程就是上述三个环节相互作用的结果, 其关键部分就是选 用合适的隶属度函数进行模糊化, 运用合理的推理方法得到结论, 采用适当的 清晰化方法还原出精确量。在模糊控制的发展过程中, 基本上是围绕着这些问 题来的, 同进还运用或融合了其它的智能控制方法。使模糊控制得以发展。
对那些数学模型难以获取、动态特性不易掌握或变化非常显著的对象非常
适用; (3) 基于模型的控制算法及系统设计方法, 由于出发点和性能指标的不同, 容 易导致较大差异;但一个系统的语言控制规则却具有相对的独立性, 利用这 些控制规律间的模糊连接, 容易找到折中的选择, 使控制效果优于常规控制 器; (4) 模糊控制算法是基于启发性的知识及语言决策规则设计的, 这有利于模 拟人工控制的过程和方法, 增强控制系统的适应能力, 使之具有一定的智能 水平; (5) 模糊控制系统的鲁棒性强, 干扰和参数变化对控制效果的影响被大大减 弱, 尤其适合于非线性、时变及纯滞后系统的控制。
非线性校准技术的发展现状及研究展望
Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｃ ｌ ｒ ｔ ｎ ｏ ｏ ｌ ｅ ｒ Ｌ ａ ｔＳ ｕ ｒ ； Ｎｅ ｒ ｌ ｔ ｒ ｙ ｒｓ ａｉ ａ ｉ ｆｎ ｎ ｉ ａ ； ｅ ｓ ｑ ａ ｅ ｂ ｏ ｎ ｕ ａ Ｎｅ ｗｏ ｋ； Ｓ ｐ ｒ ｃ ｔ ｒＭ ｃ ｉ ｅ ｕ ｐ ｔＶｅ ｏ ｏ ａ ｈｎ ｓ
０ 引
言
精度。为了获得高精度的测量 ， 进行系统的非线性校准是
系统 中必不 可 少 的 重 要 工 作 。非 线 性 校 准 即通 过各 种 方 法建 立起输 入量 与 输 出量 之 间 的 准确 对 应 关 系 并 确定 有 效的 工作范 围 。基 于此 ， 们 采用 了各 种校 准 技术 来解 决 人
维普资讯
电 子
ＥＬＥ ＣＴＲ０ＮＩ Ｃ
测
量
技 术
ＴＥＣＨＮ０Ｌ ０ＧＹ
第３ Ｏ卷 第 ８ 期 ２０ 年 ８ ０７ 月
非 线 性 校 准 技 术 的 发 展 现 状 及 研 究 展 望
唐 超 李世 平 孙浚 清 张 弦
西安 ７ ０２ ） １０ ５ （ 第二炮兵工程学 院
（ ｅＳｅｏｎ ｔｌｅｙ Ｅｎ ｉｅ ｒｎ ｌ ｇ ， ’ｎ ７ ０ ２ Ｔｈ ｃ ｄ Ａｒｉ ｒ ｇｎ ｅｉｇ Ｃｏｌ ｅ Ｘｉａ １ ０ ５） ｌ ｅ
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ ： Ａｃ ｏ ｄ ｎ Ｏ ｔ ｅ ｎ ｃ ｓ ｉｙ ｏ ｏ ｌ ｅ ｒｃ ｌ ｒ ｔ ｎ ｉ ｈ ｃｅ ｃ ｅ ｅ ｒ ｈ ａ ｄ ｈ ｇ － ｒ ｉｅ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ｔ ｅ ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｈ ｅ ｅ ｓｔ ｆｎ ｎ ｉ ａ ａ ｉ ａ ｉ ｔ ｅ ｓ ｉｎ ｅ ｒ ｓ ｃ ｎ ｉ ｈ ｐ ｅ ｓ ａ ｕ ｅ ｎ ，ｈ ｎ ｂ ｏ ｎ ａ ｃ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｆｃ ｌ ｒ ｔ ｎ ｏ ｏ ｉ ｅ ｒｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｔ ｏ ｕ ｅ ａ ｄ ｔ ｅ ｔ ｏ ｙ ｏ ｏ ｉ ｅ ｒｃ ｌ ｒ ｔｏ ｎ ｙ ｅ ． ｅ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔｏ ａｉ ａ ｉ ｆｎ ｎ ｎ ａ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｉ ｉ ｒ ｄ ｃ ｄ， ｎ ｈ ｈｅ ｒ ｆ ｎ ｎ ａ ｉ ａ ｉ ｎ ｉ ａ ａ ｚ ｄ Ｔｈ ｂ ｏ ｌ ｓｎ ｎｌ ａ ｂ ｓ ｌ ｍｅ ｈ ｄ ｆｃ ｌ ｒ ｔ ｎ ａ ｅ ｃ ｔｇ ｒｚ ｄ ａ ｒ ｄ ｔ ｎ ｌｍｅ ｈ ｄ ｎ ｄ ｒ ｔ ｏ ｓ ｉ ｉｈ ｓ ｍ ｅ ｃ ｍｍ ｏ ｔ ｏ ｓ ｏ ｔ ｏ ｓ ｏ ａ ｉ ａ ｉ ｒ ａ ｅ ｏ ｉ ｓ ｔａ ｉ ｏ ａ ｔ ｏ ｓ ａ ｄ ｍｏ ｅ ｎ ｍｅ ｈ ｄ ，ｎ ｗｈ ｃ ｏ ｏ ｂ ｏ ｅ ｉ ｎ ｍｅ ｈ ｄ ｆ
基于人工智能的群体决策算法研究
基于人工智能的群体决策算法研究随着人工智能技术的不断发展与普及，越来越多的企业和组织开始利用人工智能技术来提高决策效率和准确性。
其中，基于人工智能的群体决策算法成为了研究的热点。
本文将探讨基于人工智能的群体决策算法的研究现状和未来发展方向。
一、群体决策算法简介群体决策算法是指在自然或人工构建的群体中，通过收集、整合、加权各个成员的意见、知识、经验等信息，形成群体的决策结果。
在群体决策算法中，每个成员都可以成为决策的参与者或者决策的对象。
同时，决策可以基于不同的决策标准，可以是一个二元决策问题，也可以是一个多元决策问题。
二、基于人工智能的群体决策算法在人工智能技术的不断发展中，越来越多的人工智能算法被应用到群体决策中。
其中，一些基于人工智能的群体决策算法受到了广泛的关注。
这些算法包括模糊决策、神经网络、粒子群优化以及遗传算法等。
1. 模糊决策模糊决策是将传统的严格数学方法应用到模糊情况下的决策问题中。
在模糊决策中，将决策问题中的参数、变量、问题定义等抽象的概念进行模糊化处理，从而使得问题可以应用于模糊的数学算法中。
模糊决策在基于人工智能的群体决策中经常被使用，其主要好处在于可以用一种灵活的方式来处理决策问题。
2. 神经网络神经网络是一种基于模拟人脑中神经元的机器学习算法。
在神经网络中，可以通过构建一个神经元网络来对一些问题进行分类、识别等。
在基于人工智能的群体决策中，可以利用神经网络方法来进行决策概率、领域权值等的估计，从而提高决策的准确性和实效性。
3. 粒子群优化粒子群优化算法是一种基于群体智能的优化算法。
在粒子群优化中，算法通过模拟群体中各成员之间的相互作用和信息交流，从而形成出一种优化算法。
在基于人工智能的群体决策中，可以将粒子群优化算法应用于解决一些决策问题。
4. 遗传算法遗传算法是一种基于生物进化原理的优化算法。
在遗传算法中，通过对群体个体进行选择、交叉和变异等操作，从而形成出一种进化过程。
虚拟人运动控制策略学习方法的研究进展与展望
虚拟人运动控制策略学习方法的研究进展与展望1. 内容综述随着计算机技术的不断发展，虚拟人技术在各个领域的应用越来越广泛。
虚拟人在游戏、电影、医疗等领域具有广泛的应用前景。
为了实现虚拟人的自然运动和交互，研究者们提出了各种运动控制策略。
本文将对虚拟人运动控制策略学习方法的研究进展进行综述，并对未来的发展趋势进行展望。
基于模型的方法是虚拟人运动控制策略研究的最早方法之一，该方法通过建立虚拟人的运动模型，如连续时间模型、离散时间模型等，来描述虚拟人的运动规律。
根据这些模型设计合适的控制策略，这种方法的优点是可以精确地描述虚拟人的运动规律，但缺点是计算复杂度较高，难以应用于实时系统。
基于优化的方法是近年来兴起的一种新型方法，该方法利用优化理论(如梯度下降法、牛顿法等)来求解最优控制策略。
这种方法的优点是计算复杂度较低，适用于实时系统，但缺点是对模型的要求较高，需要对模型进行精细建模。
深度学习技术在虚拟人运动控制策略研究中取得了重要进展，该方法利用深度神经网络(如卷积神经网络、循环神经网络等)来学习虚拟人的运动规律。
这种方法的优点是能够自动学习复杂的运动规律，不需要对模型进行精细建模，但缺点是训练过程较复杂，需要大量的数据和计算资源。
为了克服单一方法的局限性，研究者们开始尝试将多种方法进行混合。
将基于模型的方法与基于优化的方法相结合，或者将基于深度学习的方法与其他方法相结合。
这种方法的优点是可以充分利用各种方法的优势，提高控制性能，但缺点是设计和实现较为复杂。
虚拟人运动控制策略研究将朝着以下几个方向发展：一是提高控制精度和实时性；二是降低计算复杂度，使之适用于各类设备；三是研究更高效的优化算法和深度学习模型；四是探索多模态融合的控制策略。
1.1 研究背景与意义随着科技的飞速发展，虚拟人技术在各个领域的应用越来越广泛，如游戏、影视、教育、医疗等。
虚拟人运动控制作为虚拟人技术的核心部分，对于提高虚拟人的交互性和真实感具有重要意义。
移动机器人路径规划技术的现状与展望
移动机器人路径规划技术的现状与展望一、本文概述随着科技的快速发展，移动机器人已经在多个领域，如工业自动化、物流配送、医疗救援、军事侦查等，展现出了巨大的应用潜力。
作为移动机器人核心技术之一的路径规划技术，对机器人的运动效率、安全性和智能性起着决定性的作用。
本文旨在深入探讨移动机器人路径规划技术的现状，包括经典算法、新兴技术及其在实际应用中的表现，并展望其未来发展趋势。
我们将分析当前路径规划技术面临的挑战，预测未来的技术革新，以期为未来移动机器人的研究和应用提供参考和启示。
二、移动机器人路径规划技术的现状随着和机器人技术的飞速发展，移动机器人路径规划技术已经成为当前研究的热点。
移动机器人路径规划是指机器人在具有障碍物的环境中，寻找一条从起始点到目标点的最优或可行路径。
当前，移动机器人路径规划技术已取得了显著的进展，并广泛应用于工业、农业、医疗、军事等多个领域。
传统算法：如Dijkstra算法、A算法、D算法等，这些算法在已知环境地图中表现出良好的性能，但面对动态未知环境时，其适应性和实时性受到限制。
智能算法：如遗传算法、蚁群算法、神经网络等，这些算法具有较强的全局搜索能力和自适应性，适用于处理复杂和动态的环境。
学习算法：随着深度学习和强化学习技术的发展，基于学习的路径规划方法逐渐兴起。
这些方法通过训练使机器人能够在未知环境中自主学习和决策，但通常需要大量的数据和计算资源。
移动机器人越来越多地依赖于各种传感器，如激光雷达（LiDAR）、深度相机、RGB-D相机等，以获取环境信息。
高级感知技术，如语义地图、物体识别和跟踪等，使得机器人能够更准确地理解环境，从而提高路径规划的准确性和效率。
随着高性能计算硬件、低功耗传感器和紧凑型机器人平台的发展，移动机器人的路径规划能力得到了显著提升。
实时操作系统和高效的路径规划软件库为机器人的路径规划提供了强大的支持。
移动机器人路径规划技术已经广泛应用于仓库物流、家庭服务、农业自动化、自动驾驶等领域。
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遗传算法的发展现状丑强(清华大学数学科学系 北京 100084)摘要: 当前科学技术正进入多学科互相交叉、互相渗透、互相影响的时代，生命科学与工程科学的交叉、渗透和相互促进。
制造机器智能一直是人类的梦想，人们为此付出了巨大的努力。
人工智能技术的出现，就是人们得到的成果。
遗传算法的蓬勃发展正体现了科学发展的这一特点和趋势。
关键词:遗传算法;编码;控制参数;发展现状ACTUALITY AND DEVELOPMENTAL TREND FOR GENETIC ALGORITHMSCHOU Qiang(Department of Mathematical SciencesTsinghua University, Beijing 100084)Abstract: Science and technology is entering the current multi-disciplinary cross-cutting, mutual penetration, influence each other of the times.Life sciences and engineering sciences are cross-cutting, infiltration and promote each other. Intelligent manufacturing machine has been a dream of mankind. People paid a great deal of effort for it. Artificial intelligence technology, is what people get. GA (Genetic Algorithms)is the vigorous development of the scientific development of the characteristics and trends.Key words: genetic algorithms; encoding; parameters; actuality1.遗传算法简介遗传算法是模拟生物在自然环境下的遗传和进化过程而形成的一种自适应全局优化概率搜索方法。
它最早由美国密西根大学的H.Holland教授提出，起源于60年代对自然和人工自适应系统的研究；1967年，Bagley发表了关于遗传算法应用的论文，在其论文中首次使用“遗传算法（ Genetic Algorithm）”一词。
70年代 De Jong基于遗传算法的思想在计算机上进行了大量的纯数值函数优化计算实验。
在一系列研究工作的基础上，80年代由Goldberg进行归纳总结，形成了遗传算法的基本框架。
近年来,遗传算法(GA)的卓越性能引起人们的关注.对于以往难以解决的函数优化问题,复杂的多目标规划问题,工农业生产中的配管,配线问题,以及机器学习,图像识别,人工神经网络的权系数调整和网络构造等问题,GA是最有效的方法之一.虽然GA在许多优化问题中都有成功的应用,但其本身也存在一些不足.例如局部搜索能力差,存在未成熟收敛和随机漫游等现象,从而导致算法的收敛能力差,需要很长时间才能找到最优解,这些不足阻碍了遗传算法的推广应用.如何改善遗传算法的搜索能力和提高算法的收敛速度,使其更好地应用于实际问题的解决中,是各国学者一直探索的一个主要课题.2.遗传算法的发展历史进化算法与其他科学技术一样，都经历一段成长过程，逐渐发展壮大。
此过程可大致分为三个时期：萌芽期、成长期和发展期。
(1) 萌芽期 (50年代后期至70年代初期)50年代后期，一些生物学家着手采用电子计算机模拟生物的遗传系统，尽管这些工作纯粹是研究生物现象，但其中已使用现代遗传算法的一些标识方式。
1965年，德国的L.Rechenberg等人正式提出进化策略的方法，当时的进化策略只有一个个体，而且进化操作也只有变异一种。
1965年，美国的L.j.Fogel正式提出进化规划，在计算中采用多个个体组成的群体，而且只运用变异操作。
60年代期间，美国J.H.Holland在研究自适应系统时，提出系统本身与外部环境相互协调的遗传算法。
1968年，J.H.Holland教授又提出模式理论，它成为遗传算法的主要理论基础。
1967年，Bagley发表了关于遗传算法应用的论文，在其论文中首次使用“遗传算法（ Genetic Algorithm）”一词。
(2) 成长期 (70年代中期至80年代末期)1975年，J.H.Holland教授的专著《自然界和人工系统的适应性(Adaptation in Natural and Artificial System)》正式出版，全面地介绍了遗传算法，人们常常把这一事件视作遗传算法问世的标志， Holland也被视作遗传算法的创始人。
1975年，De.Jong在其博士论文中结合模式定理进行了大量的纯数值函数优化计算实验，树立了遗传算法的工作框架，得到了一些重要且具有指导意义的结论。
1987年，美国wrence总结人们长期从事遗传算法的经验，公开出版《遗传算法和模拟退火(Genetic Algorithm and Simulated Annealing)》一书，以论文 集形式用大量实例介绍遗传算法。
1985年，作为Holland的学生，D.E.Goldberg博士出版专著《遗传算法——搜索、优化及机器学习(Genetic Algorithms——in Search，Optimization and Machine Learning)》，全面、系统地介绍遗传算法，使这一技术得到普及与推广。
该书被人们视为遗传算法的教科书。
1985年，在美国举行第一届遗传算法国际学术会议(International Conference on Genetic Algorithms，简称ICGA），与会者交流运用遗传算法的经验。
随后，1987，1989，1991，1993，l 995及l 997年，每2年左右都举行一次这种会议。
(3) 发展期(90年代以后)90年代，遗传算法不断地向广度和深度发展。
1991年，wrence出版《遗传算法手册(Handbook of Genetic Algorithms )一书，详尽地介绍遗传算法的工作细节。
1996年 Z.Michalewicz的专著《遗传算法 + 数据结构 = 进化程序》深入讨论了遗传算法的各种专门问题。
同年，T.Back的专著《进化算法的理论与实践：进化策略、进化规划、遗传算法》深入阐明进化算法的许多理论问题。
1992年，Koza出版专著《遗传规划——应用自然选择法则的计算机程序设计(Genetic Programming: on the Programming of Computer by Means of Natural Selection)》，该书全面介绍了遗传规划的原理及应用实例，标明遗传规划己成为进化算法的一个重要分支。
Koza本人也被视作遗传规划的奠基人。
1994年，Koza又出版第二部专著《遗传规划Ⅱ：可再用程序的自动发现(Genetic Programming Ⅱ:Automatic Discovery of Reusable Programs)》，提出自动定义函数的新概念，在遗传规划中引入子程序的新技术。
同年，K.E.Kinnear主编《遗传规划进展(Advances in Genetic Programming)》，汇集许多研究工作者有关应用遗传规划的经验和技术。
3.遗传算法的发展现状近年来有关遗传算法的期刊论文和会议论文每年都有数百乃至上千篇,这些文献主要都是从某个方面对遗传算法进行了不同形式的改进,然后对所作改进的机理进行了分析并且都有针对性的用于解决某类实际问题.下面的各个表格是文献统计情况,来源于EI数据库(1884-2008).Country Articles of Genetic AlgorithmsChina 9378United States 6824Japan 3095United Kingdom 2436Taiwan 1980India 1309Korea 1259Canada 1123Italy 1104Spain 947从上表可以看出,中国在1884-2008年期间发表的关于遗传算法方面的文章数多于其他各国.Language Language of the articles about GAEnglish 37578Chinese 5438Japanese 241Russian 55Chinese, English 36Japanese, English 27Turkish 25Spanish 22French 22English, Japanese 19从上表可以看出,英语文章占的比例最大,其次,汉语文章也占较大比例.下表统计了1999-2008年之间每年发表的GA文章数(数据来源于EI数据库):Year Articles of Genetic Algorithms2008 12512007 55882006 60022005 59692004 52482003 30492002 26692001 23832000 22201999 1757从上表可以看出,除了2008年GA文章有大幅度减少外,其余每年的文章数大体上呈上升的趋势.4.结论我国开展遗传算法研究，主要在90年代。
从上表可以看出,国人在遗传算法中发表的文章占的比例巨大,在遗传算法的研究中处于领先地位,为遗传算法的发展作出了巨大的贡献.参考文献[1] 徐成贤，陈志平，李乃成.近代优化方法[M].北京：科学出版社,2002.24～27.[2] Isidori A. Nonlinear control systems[M].2nd,New York:Springer Press,1989.32～33.[3] 王俊伟，汪定伟.微粒群算法中惯性权重的实验与分析[J].系统工程学报,2005,20(2):194～198.[4] Reynolds C W, Locks F. Adistributed behavioral model [J],Computer Graphic,1987,21(4):25～30.[5] 肖龙光.部分智能优化算法的改进及其数学理论分析[D].上海：东华大学，2005.[6] Sun M.A study of helicopter rotor aerodynamics in ground effect[D].Princeton:品册，1983.[7] 辛希孟. 信息技术与信息服务国际研讨会论文集：A集[C]. 北京：中国社会科学出版社，1994.[8] 北京空气动力研究所. 第九届高超声速气动力会议论文集[C]. 北京：北京空气动力研究所，1997.[9] 陈永康，李素循，李玉林. 高超声速流绕双椭球的实验研究[A]. 见：北京空气动力研究所编. 第九届高超声速气动力会议论文集[C]. 北京：北京空气动力研究所，1997：9～14. [10] Peng J, Luo X Z, Jin C J. The study about the dynamics of the approach glide‐down path control of the carrier aircraft[A]. In: GONG Yao‐nan ed. Proceedings of the Second Asian‐Pacific Conference on Aerospace Technology and Science[C]. Beijing: Chinese Society of Aeronautics and Astronautics, 1997: 236～241.[11] 孔祥福. FD‐09风洞带地面板条件下的流场校测报告[R]. 北京空气动力研究所技术报告 BG7‐270，北京：北京空气动力研究所，1989.[12] MIL‐E‐5007 D, 航空涡轮喷气和涡轮风扇发动机通用规范[S]. 美国空军，1973.[13] 黎志华，黎志军. 反馈声抵消器[P]. 中国专利：ZL85100748，1986－09－24.。