《遗传算法原理及应用》 - 周明、孙树栋编著

wintys : 《遗传算法原理及应用》 - 周明、孙树栋编著。PDF版，不是很清晰。图书在版编目(CI)据遗传算法原理及应用/周明,孙树栋编著.-北京:國防工业出版社,1999.6ISBN7-118-02062-1I.遗…五.①周…②孙…Ⅲ.遗传算法概论Ⅳ.0229中国版本图书馆CIP数据核字(1999)第05715号了C的p“版产出版发行(北京市海淀区紫竹院南路23号)(邮政编码100044)三河腾飞胶印丿印刷新华书店经售开本850X1681月32印张6171千字19年6月第1版1999年6月北京第1次印刷印数:1-150册定价:18.00元{本书如有印装镨误,我社负责调换)致读者木书由囯防科技图书出版基全资助出版。国防科技图书出版工作是国防科技事业的个重要方面。优秀的恻防科投]书既是函防科技成果的…部分,又是国防科技水的重要标志。为」促进刚防科技事业的发展,加强社会主义物质文明和精神文明建设,培养优秀科技人才,确保防科技优图书的H版,网防科委于1988年初决定每乍拨出专款,设立防科技阁书出版基金,成立评审委员会,扶持、审定出版国防科技优秀图书属玛防科技图书出版基金资助的对象是;1.学术水平高,内容有创见,在学科上居领先地位的棋础科学理论图书;在工程抆术理论方面有突破的应用科学专若2.挲术思想新颖,内寳具体、实用,对国防科技发展!有大推动作用的专著;切结合科技现代化和防现代化需要的新技术内容的专著3.有重要发展前景和你重大开拓使用价值,密切结合科技现代化和国防现代化需要的新[艺、新材料内容的科技终书4.填补H前我国科技领域密白的薄弱学科和边缘学科的科技囹书5.特别有价值的科技论文集、译著等出防科技图出版基金评审委员会在刊防科]委的领导下开作,负贲掌握出版域念的使方向,评市受理的图书选题,决定资的图书选题朴资助佥额,以及决定中淅或取消资助等,经评审给予资助的图书,由网防工业出版社列选出版。国防科技事业已经取得了举瞩目的成就。国防科技图书承担着记载和弘扬这些成就,积累和传播科技知识的使命。在改荦开放的新形势下,国防科工委率先设立出版基金,扶持出版科技图书,这是项具有远意义的创举。此举势必促使国防科技图书的出版随着国防科技虾业的发展更加兴旺设立出版基金是一件新生小物,是对出版工作的一项改革因而,评审二作需要不断地摸索、认真地总结和及时地改逃、这样,才能使们限的基金发挥出巨大的效能。评宙C作更需要国防科技工业战线广大科技广作者、专家、教授,以及社会各界朋友的热情支持让我们携起手来,为祖国昌盛、科技腾飞、出版繁荣而共同奋计!国防科技图书出版基金评审委员会国防科技图书出版基金第三届评审委员会组成人员名誉主任委员怀国模主任委员黄宁副主任委员殷鹲龄高景穗陈芳允曾铎秘书长崔士义员于景元王小谟尤子平冯允成(以姓氏笔划为序)刘仁朱森元朵荚贤宋家树杨星豪吴有生何庆芝何国伟何新贵张立同张汝果张均武张涵信陈火旺范学虹柯有安侯正明莫梧生崔尔杰序计机器“听”懂人类语,“看”清文字图像,“会”讲话是人类一直努力的目标,智能计算与识别则是力图实现人类智能,包括枧觉、听觉、触觉等感觉能力和多媒体信息的非线性智能化处理。这也是跨世纪的信总科学与高技术的基本支撑点。由于它在国防与民用各个领域的巨大应用前景,图的受到世界各国的高度重视。生命科学与工程科宁的相互交义、相渗透和相互促进是近代科学技术发晨的显著特点之一,而计算智能(包括神经网终模糊逻辑和进化计算等)的迅速发展也体现了科学发展的这特征和趋势。认远古时代单细胞开始,历经环境变迁的膺难,生命经过∫从低级到高级、从简单到复杂的演化之路,不但延续下来而且户生了人类这种有思维、有智力的高级生命休。人类找到生命的最作结构与形式,它不仅仅可以被动地适应环境,重要的是它能够通过学习、模仿勹创造,不断提高自已适应环的能力自从本世纪后半叶以米,人类正在将其模仿的范围延伸至人类自身。神经网络是人类对其大脑信息处理机制的模拟,模糊系统是人类对其思维方式的类比。除了向自牙结构学习以外,人类还川以其自身的进化这更为宏观的过程学小,※增强白亡角决冋题的能力,其代長性的方法就是进化计算。人类之所以能够向其自身的进化学习以增强求解问题的能力,是因为自然进化过程本质上就是一个学习与优化的过程。这优化过程的目的是使命体达到适应环境的最佳结构与效果。“进化计算”是一类模拟生物进化过程与机制求解问题的Ⅶ纠织、自适应人工智能技术。它起涼于60年代J. Holland对于机搭学习问题所发展的遗传算法( Genetic Algorithms)Rosenberg和H.P. Schwefel用于数值优化问题的进化策略( C volution Strat gics)及 L.j. Fogel对优化模拟系统所提出的进化规划( Evolutionary Programming)这类技术(算法)的核心思想源f这样的基木认识:生物进化过程(从简单到复杂,从低级向高级)本身是一个自然的、并行发生的、稳健的优化过程。这一优化过程的冒标是对环境的自适应性,生物种群通过“优胜劣汰”及遗传变异来达到进化(优化)的旦的。依达尔文的白然选择与孟德尔的遗传变异理论,生物的进化是通过繁殖、变异、竞争和选择这四种基本形式实现的。因而,如果把待解决的问题理解为对某个目标函数的全局优化,则进化计算即是建立在模拟上述生物进化过程基础上的随机搜索优化技术。根据这观点,遗传算法、进化策略与进化规划等均叮解释为进化计算的不同执行策略,而它们分别从基因的层次和种群的层次实现对生物进化的模拟。由于具有鲜明的生物背景和适用于任意函数类等特点,进化i算自60年代中期以来引起众多领域的普遍关注,并被广泛应用于机器学习、人工神经网络训练、程序自动生成、专家系统的知识库维护等“系列超大规模、高度非线性、不连续、多峰函数的优化。遗传算法是种更为宏观意义下的仿生算法,它模仿的机制是切生命与智能的产生与进化过程。它通过模拟达尔文“优胜劣汰、适者生存”的原理妓励广生好的结构,通过模仿盂德尔遗传变异理论代选代过程中保持已有的结构,同吋寻找夏好的结构。作为一种随机优化与搜索方法,遺传算法有如下特点(1)遗传单法的操作对象是一组可行解,而非单个可行解;搜索轨道有多条,而非单条,因而具有良好的并行性。(2)遗传算法只需利用目标函数的取值信息,而无需梯度等岛价信息,因丽适用于大规模、高度非线性的不连续多峰函数的Ⅶ优化以及无解析表达式的目标函数的优化,具有很强的通用性。(3)遗传算泆的择优杋制是一种“软”决策,加上其良好的并行性,使它具有良好的全局优化性能和稳健性(4)遗传算法操作的叮行解集是经过编码的,日标函数可解释为编码化个体(可行解)的适应值,因而国有良好的可操作性与简单性周明、孙树栋同志在多年研究工作的基上,广泛吸收琍内外这一·领域约最新进展,撰写了"溃传算法原理及应用”…·书与国内外同类著作相比,系统性好,具有很好的可读性及适用性,将埋论与实践有机地融合在一起,作者的写作认真,态度γ肃,文笔流畅,适」作大专院校高年级学生、研究生有关课程的教材,同时适于相关领域广大科技工作者参考。我相信,此书的出版将会对计算智能的发展及推广起到积极的推动作用。焦李成谨识1998.12.1现代科学理论研宄与实践中存在着大量与优化、自适应相关的间题,但除」一些简单的情况外,人们对于大型复杂系统的优化和自适应间题仍然无能为力。然而,自然界中的生物却在这方面表现出了其优异的能力,它们能够以优胜劣汰、适者生存的日然进化规则生存和繁衍,并逐步产生出对茸生存环璄适应性很高的优良物种。遗传算法正是借鉴生物的自然选择和遗传进化机制遆开发出的ˉ·种全局优化自适应概率搜索算法。遗传算法使用群体搜索技术,它通过对前群体施加选择交叉、变异等一系列遗传操作,从而产生出新一代的群体,并逐步绠伴体进化到包含或接近最优解的状态。由于其具有思想简单、易斥实现、应用效果明显等优点而被众多应用领域所接受,并在白适应控制、绯合优化、模式识别、机器学习、人生命、管理决策等领域得到了广泛的应用。遗传算法给我们是现出的是种邇用的算法框架,该框依赖于问题的种类。遗传算法是类具有較强鲁棒性的优化算法,稃别是对于一些大型、复杂非线性系统,它更表珧出了比其他传统优化方法更加独特和优越的能。隐含并行性和全屙搜索特性是懑传鈩法的两大显著特征遗传算法是新发展起来的一门学科,各种理论、方法尚未成热,有待于进一步地发展和完善,但它却为我们解决许多复杂问题提供了希望。尽管在遗传算法的研究和应用过程中会出现许多难题,同时也会产生许多不同的算法设计观点,然而,目前遗传算法的各种应用实践口纸展现出了其优异的性能和巨大的发展潜力,它的发巖前景激励着各类专业技术人员把遗传算法的理论和方法运用自己的工作实践中。我们相信,随着研究作的进