热力学遗传算法计算效率的改进

• 作者: LI Yuan-Xiang SHEU Phillip C-Y 应伟勤
• 来源期刊: 软件学报
• 学科: 工学
• 关键词: 遗传算法 热力学 计算效率 多样性度量 替换规则
• 年，卷（期）: 2008,（7）
• 所属期刊栏目: 模式识别与人工智能
• 页码范围: 1613-1622
• 页数: 10页
• 分类号: TP18
• 字数: 7907字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1001.2008.01613

摘要

热力学遗传算法(thermodynamical genetic algorithms,简称TDGA)借鉴固体退火过程中能量与熵的竞争模式来协调GA中"选择压力"和"种群多样性"之间的冲突.然而TDGA目前极高的计算代价限制了其应用.为了提高TDGA的计算效率,首先定义一种等级熵(rating-based entropy,简称RE)度量方法,它能以较小的计算成本度量种群中个体适应值的分散程度.然后引入分量热力学替换规则(component thermodynamical replacement,简称CTR),有效地降低了替换规则的复杂度.同时也证明了CTR规则具有驱动种群自由能近似最速下降的能力.在0-1背包问题上的实验结果表明,RE方法和CTR规则在保持TDGA良好的性能与稳定性的同时,极大地提高了其计算效率.