遗传算法支撑工具研究

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遗传算法提供了一种求解复杂系统优化问题的通用框架,它不依赖于问题的具体领域,广泛应用于很多学科和领域,随着对于遗传算法研究工作的不断深入和完善,越来越多的学者和工程人员开始认识和使用遗传算法,并把它应用到各自的领域,形成了针对不同领域、不同问题的算法,也构造了许多具有针对性的遗传算法工具。但这些工具只是针对各自领域,同时也具有易用性差、功能单一等缺点,因此如果构造一个具体的遗传算法工具,使之能应用在广泛的需要遗传算法的场合,解决大部分的优化问题,而不必每次都进行重复性的相似开发是非常有意义的。 本文首先介绍了遗传算法的相关理论和关键技术,着重介绍了简单遗传算法及其工作流程。其次通过对已有的各类遗传算法进行详细分析、总结,把遗传算法中的各个关键概念分成3个主要部分:问题、遗传操作、算法控制,同时进行了细化。据此,构建了一个遗传算法的通用模型,在模型中通过定义一些接口来衔接模型的各个组成部分,这些接口可以实现对具体实现细节的抽象,由于模型内部各个组成部分之间仅通过接口相互关联,只要接口保持不变,任何一个部分的实现发生变化都不会影响到模型的其它部分。另外定义了进化模块用于将前面所定义的接口连接起来实现其功能,模块设计时利用类库的思想建立一个遗传算法类库,遗传算法各个操作的具体实现也在此类库中定义,根据面向对象的继承和封装思想详细设计了类库的横向和纵向结构。最后借助MFC,在VC++集成环境中开发、设计此工具,设计了3个主要窗体用于实现特定功能,并应用此工具来解决TSP问题。 最后对全文工作进行了总结,分析了本论文存在的问题并对未来发展方向进行了展望。
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