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免疫克隆遗传算法已被成功应用于数据挖掘、网络安全、异常检测和最优化理论等领域,求解约束多目标优化问题时,虽然免疫克隆遗传算法性能卓越,但也存在不足,如不可行精英解不宜保留,无法直接学习进化经验,缺乏进化方向引导机制等。针对上述不足,本文进行了改进,具体的改进措施有: (1)在免疫克隆算法的基础上,通过引入环境策略,定义环境策略Pareto支配和环境策略变异,新算法的操作机制如下:结合个体4个环境信息定义环境策略Pareto支配,4个环境信息包括违反约束度、支配关系、聚集密度和与约束边界距离,设置一个大小为N的精英种群,存储环境策略Pareto支配选择的优秀个体,再对精英种群实施克隆操作。约束条件处理后,通过学习系数、遗忘系数、修复系数定义环境策略变异,引入环境策略变异,提高算法学习先验知识的能力。通过数值实验和量化度量准则,对比结果表明,新算法的效率和解集的质量均得到了明显的改善。 (2)在免疫克隆进化算法的基础上,引入种群分类和方向引导策略,新算法的操作机制如下:通过种群分类,将抗体分为非支配解集种群和支配解集种群,避免非支配解和支配解集直接比较,种群分类,有利于保留部分优秀的支配解。方向引导策略如下:非支配解集种群用在逼近方向和分布方向上的引导,支配解集种群用在保持种群的多样性。通过方向引导策略,积极引导个体尽可能朝有利方向进化,但不是完全强制的执行,因为强制执行会导致种群丧失多向性和全局性。通过数值实验和量化度量准则,对比结果表明,新算法的效率和解集的质量均得到了明显的改善。 (3)在基本遗传算法的基础上,引入进化逆转操作,在个体附近多做一次搜索且保留的个体不劣于原个体的基础上,定义新的交叉和变异算子,提出一种改进的免疫克隆遗传算法,建立避空侦察最优路线选择数学模型,借助本章所提出的新算法求解该模型。测试新算法的性能,为新算法的实际应用价值提供事实依据。