遗传算法的概念最早是由Bagley J.D 于1967年提出的。后来Michigan大学的J.H.Holland教授于1975年开始对遗传算法(Genetic Algorithm, GA)的机理进行系统化的研究。遗传算法是对达尔文生物进化理论的简单模拟,其遵循“适者生存”、“优胜略汰”的原理。遗传算法模拟一个人工种群的进化过程,并且通过选择、杂交以及变异等机制,种群经过若干代以后,总是达到最优(或近最优)的状态。
自从遗传算法被提出以来,其得到了广泛的应用,特别是在函数优化、生产调度、模式识别、神经网络、自适应控制等领域,遗传算法更是发挥了重大的作用,大大提高了问题求解的效率。遗传算法也是当前“软计算”领域的重要研究课题。
本文首先结合MATLAB对遗传算法实现过程进行详细的分析,然后通过1个实际的函数优化案例对其应用进行探讨。
1. 遗传算法实现过程
现实生活中很多问题都可以转换为函数优化问题,所以本文将以函数优化问题作为背景,对GA的实现过程进行探讨。大部分函数优化问题都可以写成求最大值或者最小值的形式,为了不是一般性,我们可以将所有求最优值的情况都转换成求最大值的形式,
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