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1、第14卷第1期矿冶Vol.14,No.12005年3月MINING&METALLURGYMarch2005文章编号:1005-7854(2005)01-0087-04遗传算法的原理与应用112李华昌,谢淑兰,易忠胜(11北京矿冶研究总院,北京100044;21桂林工学院材料与化学工程系,广西桂林541004)摘要:遗传算法是基于自然界生物进化基本法则而发展起来的一类新算法。本文在简要介绍遗传算法的起源与发展、算法原理的基础上,对算法在优化、拟合与校正、结构分析与图谱解析、变量选择、与其他算法的联用等方面的应用进行了综述。该算
2、法由于无需体系的先验知识,是一种全局最优化方法,能有效地处理复杂的非线性问题,因此有着广阔的应用前景。关键词:遗传算法;化学计量学;优化中图分类号:O24211文献标识码:ATHEORYANDAPPLICATIONOFGENETICALGORITHM112LIHua2chang,XIEShu2lan,YIZhong2sheng(11BeijingGeneralResearchInstituteofMiningandMetallurgy,Beijing100044,China;21DepartmentofMaterialEng
3、ineering,GuilinInstituteofTechnology,Guilin541004,Guangxi,China)ABSTRACT:GeneticAlgorithm(GA)isakindofrecursivecomputationalprocedurebasedonthesimulationofprincipleprinciplesofevaluationoflivingorganismsinnature1Basedonbriefintroductionoftheprinciple,thebeginningan
4、ddevelopmentofthealgorithms,thepaperrevieweditsapplicationsinthefieldsofoptimization,fit2tingandcalibration,structureanalysisandspectrainterpretation,variableselection,anditsusageincombinationwithothers1TheapplicationofGAneedsnoinitiatingknowledgeofthesystem,andthe
5、refore,isacomprehensiveoptimizationmethodwithextensiveapplicationintermsofprocessingcomplexnon2linearproblems1KEYWORDS:GeneticAlgorithm(GA);Chemometrics;Optimization体系的任何先验知识,沿多种路线进行平行搜索,不1遗传算法的起源与发展会落入局部较优的陷阱,能在许多局部较优中找到遗传算法(GeneticAlgorithm,GA)是模拟自然全局最优点,是一种全局最优化
6、方法。近年来,遗传界生物进化机制的一种算法,即遵循适者生存、优胜算法已经在国际上许多领域得到了应用。1985年劣汰的法则,也就是寻优过程中有用的保留,无用的召开了第1届有关遗传算法的国际会议,第1部关则去除。在科学和生产实践中表现为,在所有可能于这方面的专著在1989年问世。遗传算法是一种的解决方法中找出最符合该问题所要求的条件的解有广泛应用前景的算法,但是它的研究和应用在国〔3〕决方法,即找出一个最优解。这种算法是1960年由内尚处于起步阶段。〔1-4〕Holland提出来的,其最初的目的是研究自然系2算法原理统的自适应行
7、为,并设计具有自适应功能的软件系统。它的特点是对参数进行编码运算,不需要有关在自然界,由于组成生物群体中各个体之间的差异,对所处环境有不同的适应和生存能力,遵照自收稿日期:2004-08-20然界生物进化的基本原则,适者生存、优胜劣汰,将作者简介:李华昌,测试研究所所长,研究员、博士。要淘汰那些最差个体,通过交配将父本优秀的染色·88·矿冶体和基因遗传给子代,通过染色体核基因的重新组合产生生命力更强的新的个体与由它们组成的新群体。在特定的条件下,基因会发生突变,产生新基因和生命力更强的新个体;但突变是非遗传的,随着个体不断更
8、新,群体不断朝着最优方向进化,遗传算法是真实模拟自然界生物进化机制进行寻优的。在此算法中,被研究的体系的响应曲面看作为一个群体,相应曲面上的每一个点作为群体中的一个个体,个体用多维向量或矩阵来描述,组成矩阵和向量的参数相应于生物种组成染色体的基因,染色体用固定长度的二进制串表述,通过交换、
