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1、基于遗传算法的冰壶比赛方案研究与设计摘要由于目前我国的冰壶比赛方案编排一直由裁判组内的专家手工完成，为了获得一个较优的方案往往要经过数天的时间来优化，而计算机软件处理冰壶比赛方案编排问题还未有成熟的方案，此方面研究尚属一片空白。因此，在现实的迫切需求下，急需一个可行的算法解决冰壶比赛方案编排问题。冰壶比赛方案编排问题是一个多约束条件下的组合优化问题，是一个NP问题。遗传算法具有良好的稳定性、自适应性、并行性，适用于组合优化问题，可以有效的解决NP问题。因此本文采用遗传算法处理冰壶比赛方案编排问题。本文主要完成了以下三个方面的工作。首先，分析了影响冰
2、壶比赛方案编排的众多约束条件，在此基础上实现了对各种资源的符号定义和约束条件的数学表达，构建了冰壶比赛方案编排问题的数学模型。其次，完成了针对冰壶比赛方案编排问题的遗传算法的研究。设计了染色体结构，明确了初始化种群的方法，构造了适应度函数，设计了选择、交叉和变异三个遗传操作并提出了改进策略，确定了算法的终止条件。最后，实现了基于遗传算法的冰壶比赛方案编排系统，并进行实验研究。由实验数据可知，本文改进遗传操作后的遗传算法具有很好的收敛性和运行速度，其运行结果与人工编排方案相比也具有很强的实用性。经过多次实际比赛方案测试验证，表明本文提出的基于遗传算法
3、解决冰壶比赛编排问题的方案是行之有效的。关键字：遗传算法；冰壶比赛方案；NP问题；组合优化哈尔滨工程大学硕士学位论文基于遗传算法的冰壶比赛方案研究与设计AbstractSincethecurlingplaninourcountryisalwaysarrangedmanuallybyexpertsofjudgegroupatpresent,itcostsafewdaystooptimizetoobtainabettersolution.Inaddition,thereisnosophisticatedsolutionforsoftwaredispos
4、ingthearrangingstuffofcurling,thisaspectofresearchisbasicallyablank.Therefore,afeasiblealgorithmisbadlyinneedtosolvethecurlingplanschedulingproblem.Thecurlingplanschedulingproblemisnotonlyacombinationoptimizationproblemwithmanyconstraints,butalsoaNPproblem.Geneticalgorithmisak
5、indofevolutionarymechanismsimulationintelligentalgorithm.Ithasgoodstability,adaptabilityandparallelismanditissuitableforcombinationoptimizationproblem,aswellasitcaneffectivelysolvetheNPproblems.Therefore,geneticalgorithmisadoptinthisworktodealwiththecurlingplanschedulingproble
6、m.Theoutlineofthisthesiscouldbedividedintothreeparts.Firstly,manycurlingplanschedulingrelatedconstraintsareanalyzed,onthisbasis,constructedmathematicalexpressionwhichmeetthedefinitionandconstraintsforvariousresource.Secondly,researchedthegeneticalgorithmforthecurlingplanschedu
7、lingproblem.Finishedthedesignofthestructureofchromosomesgeneticalgorithm,methodofinitiatingpopulation,fitnessfunction,selection,crossoverandmutationthesethreegeneticoperatorsandalsoputforwardtheimprovementstrategy,determinedtheterminationconditionsofthealgorithm.Lastly,complet
8、edthecurlingplanschedulingsystemandconductedexperimentalresea
