蚁群算法论文:基于蚁群遗传算法的实验教学排课优化策略内容摘要:

索整个过程的。 种群中的每个个体是问题的一个解,称为“染色体”。 这些染色体在后续迭代中不断进化,称为遗传。 在每一代中用适应度来衡量染色体的好坏。 生成的下一代染色体称为后代,后代是由前一代染色体通过交叉或者变异运算形成的。 新一代形成中,根据适应度的大小选择、淘汰部分后代,从而保持种群大小的稳定性。 适应度高的染色体被选中的概率高,这样,经过若干代之后,算法收敛于最好的染色体,它很可能就成为问题的最优解或次优解。 在求解各种问 题的特殊性和复杂性上,蚁群算法、遗传算法都有各自的优点和缺陷。 蚁群算法的优缺点:其是一种正反馈机制、是一个增强型学习系统,融入了人类的智能,易于与其他优化算法融合。 但蚁群算法在解决大型优化问题时,在搜索空间和时间性能上容易产生矛盾,易于出现过早收敛于非全局最优解以及求解速度较慢。 遗传算法的优缺点:具有全局搜索能力,与问题领域无关;具有潜在的并行性,可进行多值比较,鲁棒性强;计算过程简单,能很好地解决开发最优解和探寻搜索空间的矛盾,具有可扩展性,易与其它算法结合。 但遗传算法对于系统中的反馈信息利用不够,当求解到一定范围时往往会做大量的无效迭代,求精确解效率低。 基于蚁群算法和遗传算法的融合,其基本思想是采用蚁群算法寻找最佳空间,采用遗传算法寻找空间中最好方案。 同时汲取两种算法的优点,克服各自的缺陷,优势互补。 从而在优化排课问题时,在时间效率上优于蚁群算法,在求精解效率上优于遗传算法。 ( 1)编码 采用 holland 的二进制编码方法,以矩阵 a 来表示一个染色体,每个染色体就是一个排课方案。 行值代表时间 p, 列值代表所有授课任务 d。 ( 2)适应度函数 适应度值按照实验教学排课的约束条件分为三类:基本适应度(用 fitness_b表示)主适应度(用 fitness_m 表示)和副适应度(用 fitness_s表示)。 基本适应度用来记录基。
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