基于復雜網絡理論的遺傳算法研究
發(fā)布時間:2017-09-04 18:23
本文關鍵詞:基于復雜網絡理論的遺傳算法研究
【摘要】:自1998年的Watts和Strogatz提出“小世界”網絡模型,1999年Barabàsi和Albert提出“無標度”網絡演化模型以來,復雜網絡的研究在實證分析、網絡的演化模型、網絡的動力學行為和復雜網絡理論的應用這四個方面取得了驚人的進展。遺傳算法是一種模仿生物進化過程的啟發(fā)式搜索算法,從本質上看,,其研究對象是一個由眾多個體組成的復雜自適應系統(tǒng)。隨著復雜網絡理論的發(fā)展人們開始研究基于復雜網絡的遺傳算法。由于遺傳算法的種群結構直接影響優(yōu)秀基因段的重組和傳播,所以一些研究集中在遺傳算法的種群結構上。 信息流網絡描述了遺傳算法中個體間實際的迭代拓撲,這為我們提供了一個新視角來研究遺傳算法。通過對信息流網絡的研究我們可以更好地理解遺傳算法在不同操作控制下的特性。本文對信息流網絡中節(jié)點度分布的進行了詳細研究,包括冪律分布的標度指數(shù)的變化。本文旨在揭示遺傳算法在不同操作下信息流網絡的特性,并給出不同于先前研究者給出的解釋。 我們根據經驗分析了遺傳算法中信息流網絡的靜態(tài)特性。實驗結果顯示,當至少有一些選擇壓力的時候,信息流網絡中節(jié)點的度分布是無標度的,并且當度很小的時候度分布圖會出現(xiàn)分支現(xiàn)象。增大交叉率,減小變異率或是減小選擇壓力將會增加節(jié)點的平均度,因此導致標度指數(shù)的減小。這些研究會對種群中基因物質的分布和結合的理解有所幫助,并有益于提高遺傳算法的效率。
【關鍵詞】:復雜網絡 遺傳算法 信息流網絡 拓撲結構
【學位授予單位】:三峽大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:O157.5;TP18
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-6
- 目錄6-8
- 引言8-9
- 1 緒論9-13
- 1.1 課題科學意義和應用前景9-10
- 1.2 國內外研究現(xiàn)狀10-13
- 2 復雜網絡概述13-25
- 2.1 圖的概念及表示方法13-14
- 2.2 復雜網絡14-17
- 2.2.1 連接度(Degree)14-15
- 2.2.2 度分布函數(shù)(Degree Distribution)15
- 2.2.3 聚類系數(shù)(C/ustering Coefficient)15-16
- 2.2.4 特征路徑長度(Characteristic Length)16-17
- 2.2.5 介數(shù)(Betweeness)17
- 2.3 復雜網絡的統(tǒng)計性質17-23
- 2.3.1 規(guī)則網絡17-18
- 2.3.2 隨機網絡18-20
- 2.3.3 小世界網絡20-21
- 2.3.4 無標度網絡模型21-23
- 2.4 復雜網絡應用舉例23-24
- 2.5 生活中我們對復雜網絡的直觀認識24-25
- 2.6 小結25
- 3 信息流網絡模型搭建25-39
- 3.1 遺傳算法基本原理26-28
- 3.2 遺傳算法的理論基礎28-29
- 3.2.1 模式定理28
- 3.2.2 積木塊假設28-29
- 3.3 遺傳算法特點及應用29-30
- 3.3.1 遺傳算法的特點29-30
- 3.3.2 遺傳算法的應用30
- 3.4 遺傳算法下信息流網絡的搭建30-39
- 3.4.1 問題編碼30-31
- 3.4.2 初始種群設定31
- 3.4.3 適應值函數(shù)31-32
- 3.4.4 遺傳算子分析32-35
- 3.4.5 信息流網絡建模與輸出35-39
- 3.4.6 信息流網絡標度指數(shù)計算39
- 3.4.7 小結39
- 4 信息流網絡拓撲結構特性分析39-49
- 4.1 最大似然法原理40-41
- 4.2 測試函數(shù)41-44
- 4.3 不同操作下信息流網絡的靜態(tài)特性分析44-49
- 4.3.1 IFNs的分支特性44-46
- 4.3.2 不同交叉率和變異率下的IFN46-48
- 4.3.3 選擇壓力和IFN48-49
- 5 總結49-50
- 中外文參考文獻50-53
- 后記53-54
- 附錄:攻讀碩士學位期間發(fā)表的部分學術論著54
【參考文獻】
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本文編號:793125
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/yysx/793125.html
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