基于遗传算法的渔情预报HSI建模与智能优化

• 作者: 冯永玖 杨晓明 陈新军 高峰
• 来源期刊: 生态学报
• 关键词: 渔情预报 栖息地适宜性指数 遗传算法 智能优化 模拟数据
• 年，卷（期）: 2014,（15）
• 所属期刊栏目: 种群、群落和生态系统
• 页码范围: 4333-4346
• 页数: 14页
• 语种: 中文
• DOI: 10.5846/stxb201212171813

摘要

鱼类栖息地适宜性指数模型(HSI)基于鱼类分布与海洋环境之间存在的非线性关系而构建.然而,海洋环境因子之间存在着传统方法无法消除的相关性,导致获取的HSI参数较难准确表达环境因子与渔场之间的复杂关系.基于遗传算法(GA),自动消除海洋环境因子之间的相关性,构建了一种通用的鱼类HSI建模与智能优化框架(GeneHSI).GeneHSI框架的核心是HSI建模空间向遗传算法空间的映射以及GA适应度函数的构建.该函数构建的思想是HSI预测的渔场概率与商业捕捞获取的渔场概率之间的累计误差值达到最小化.GeneHSI由待解问题构建、GA初始化和GA优化策略3部分组成.利用随机生成的标准化海洋环境数据与渔场概率数据,验证了GeneHSI模型框架的有效性.研究表明,GeneHSI能够有效优化HSI的建模并能自动获取HSI参数.不同限制条件下,遗传算法获取的HSI具有较大的差异,其中一般优化策略下获取的HSI参数最差;不等式、等式和上下界条件下,GeneHSI优化过程显著地更加合理,因此获取的HSI参数也更准确.此外,100、1000、5000和10000样本量下的优化建模表明,GeneHSI具有处理海量样本数据的能力.