遺傳算法在現(xiàn)實中的應(yīng)用

來源：互聯(lián)網(wǎng)   發(fā)布日期：2011-09-13 14:48:50   瀏覽：6572次  

原 文 : 一．問題的提出：
在航空工業(yè)中，特別在飛機(jī)工業(yè)制造過程中，各零部件合理裝配非常有助于提高整機(jī)的性能。
現(xiàn)有19個零件均勻裝配在一個圓盤周圍，每個零件具有頻率和質(zhì)量，裝配時要求滿足以下條件：
1．相鄰零件應(yīng)具有頻率差，且為一大一小分布；
2．相鄰零件頻率差應(yīng)不小于6Hz，允許在不相鄰的三處，相鄰零件頻率差不小于4Hz；
3．整個圓盤上的配重值不大于10g , 配重值計算公式為：

問題：
a．設(shè)計滿足上述要求的優(yōu)化算法，并用表2中三組數(shù)據(jù)驗證；
b．如果數(shù)據(jù)可做局部調(diào)整（可換一個零件），分析對裝配效果的影響。
表2 數(shù)據(jù)
...
二 遺傳算法：
對于本題來說，全局搜索的計算量是非常大的，因此我們不可能用窮舉法來解決本題，我們采用了遺傳算法將問題簡單化，并且能夠快速、較高精度地求出一些解。
（一） 編碼
我們采用順序編碼，即葉片和可行的位置是一一對應(yīng)的。由于輪盤是一個圓形，那么可以一輪盤圓周上任意一個安裝位置作為起始點，我們規(guī)定與y軸正方向重合的位置為第一個位置，順時針為葉片安裝正方向，在編碼方案中每個正整數(shù)代表隊?wèi)?yīng)序號的葉片，位置序號代表該葉片對應(yīng)的位置。例如排列方案[2，1，4，3，7，6，5，……]，2號葉片排在第一位，3號在第四位。
（二）適應(yīng)度函數(shù)
對于每種排列，我們都要根據(jù)題目的要求給出它的適應(yīng)度，作為它以后存在價值大小的一個衡量，因此適應(yīng)度函數(shù)是十分關(guān)鍵、重要的。
我們采用了下面的函數(shù)。
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