改进的精英保护策略遗传算法及其在十杆桁架优化设计中的应用

摘要:本文针对标准遗传算法存在早熟的问题，从两个方面进行了改进，首先采用了精英保护策略和自适应的交叉和变异算子，其次结合结构优化中的力学准则按照内力变化进行变异操作。最后将改进的精英策略遗传算法应用于十杆桁架结构，并同标准遗传算法相比较，结果表明改进的遗传算法是可行、有效的，而且收敛速度更快。

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第 2卷第 1 4期20 0 8年 2月

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改进的精英保护策略遗传算法及其在十杆桁架优化设计中的应用孟超尹久仁童宏贻(湘潭大学土木工程与力学学院,湘潭 4 l0 ) 115

摘

要

本文针对标准遗传算法存在早熟的问题,两个方面进行了改进,从首先采用了精英保护策略和

自适应的交叉和变异算子,次结合结构优化中的力学准则按照内力变化进行变异操作.最后将改进其

的精英策略遗传算法应用于十杆桁架结构,同标准遗传算法相比较,并结果表明改进的遗传算法是可行,效的,有而且收敛速度更快 .关键词遗传算法,结构优化

I p o e iit S l c i n GA nd I s Ap ia i n m r v d Elt ee to s a t pl to ci n Tr s n Te— u s Op i i a i n De i n tm z to sgME NG h o YI irn T C a N Jue ONG Ho g i n y( ii E gn ei n e h n sC l g f i g nU ies y X a g n4 0, hn ) C v n ie r g a d M c a i o eeo a t nvri, int 1 5 C ia l n c l X n a t a l 1

A src T v r m epe tr o s pegn t l rh ( G, h a ua n fcec a b ta t ooec et rma e f i l eei a oi m S A) tec l l ige i yw si o h u m c g t c t i n m—p o e s t e flo n wo wa s Fisl eiit s lci n a d s r-da t d c o s v r a d mu a in o e a o r v d a h olwi g t y . rty, l s e e t n e a p e r s o e n t t p r tr t o f o

we e a o t d e o d y,i i e wih me h n c rtro h a e a re u t to o s me g n si h o r d p e .S c n l n ln t c a i sc i i n t e p p rc rid o tmu ain t o e e n c r— em o o c o d n o v rai n fi tr lf r e F n l s me a c r i g t a i t s o ne na o c . i a l o y,t e i r v d eiits l ci n GA s a pl d t h h mp o e lts ee to wa p i o t e e

tn—r s pt z t n d sg a d wa o a e t GA,t e fa i iiy a d r la i t fmo iid GA n e t s o i ai e in, n s c mp r d wih S u mi o h e sb lt n ei bl y o d fe i adt e s a c i g e f in y we e i r v d r m a k b y. h e r h n fi e c r mp o e e r a l c Ke ywo d g n t l o i m,sr cu a p i iai n rs e e i ag rt c h t t r lo t g t u m o

( )采用动态自适应技术,进化过程中调 3在

1概

述

整算法控制参数和编码粒度;

() 4采用非标准的遗传操作算子; 自遗传算法的完整结构和理论被系统地提出以来,多学者一直致力于推动遗传算法的发展,众 对编码方式,制参数的确定,择方式和交叉机控选理等进行了深入的研究,入了动态策略和自适引 ( )采用并行遗传算法 . 5

针对基本遗传算法存在早熟的问题,本文将在最优保护遗传算法的基础上引进一种自适应遗传算子来

改进算法搜索精度和效率,合力学准则并针结对结构最轻设计问题提出一种加快收敛的方法 .

应策略以改善遗传算法的性能,提出了各种变形的遗传算法( G, V A)其基本途径概括起来有下面几个方面: ( )改变遗传算法的组成成分或使用技术, 1 如选用优化控制,适合问题特性的编码技术等;( )采用混合遗传算法; 2收稿日期: 0 7— 8—1 20 0 3

2含精英策略的遗传算法自从遗传算法在求解实际问题中获得成功以来,人们就试图对其进行理论分析,以解释其为什

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