正鏈RNA遺傳算法研究.pdf

1、DNA計算是近年來的新興研究領(lǐng)域之一。DNA遺傳算法是一種受DNA計算的生物背景啟發(fā)的遺傳算法,通過引入生物DNA分子的編碼方式和操作,提高遺傳算法的性能。但DNA遺傳算法操作算子較少、編碼方式單一。且仍然存在傳統(tǒng)遺傳算法局部搜索能力弱,易早熟收斂等缺陷。
　　 因此,本文在研究了DNA遺傳算法的算法結(jié)構(gòu)、編碼方式、DNA分子操作的基礎(chǔ)上,受已有的DNA遺傳算法啟發(fā),通過模擬正鏈RNA分子的生物特性,提出了基于正鏈RNA的一些改

2、進遺傳算法,以進一步提高算法的尋優(yōu)性能,并用于求解化工過程中的非線性優(yōu)化問題。通過典型測試函數(shù)和工程實例的仿真。對所提出的正鏈RNA遺傳算法進行了性能研究和對比試驗。本文的主要研究工作如下:
　　 (1)受DNA遺傳算法啟發(fā),通過模擬正鏈RNA分子的復制重組機制,提出了一種正鏈RNA遺傳算法(PRNA-GA)。在正鏈RNA分子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,提出了“復制重組”操作算子。該算法可以在進化過程中有效地保持種群多樣性,具備較強的全局搜索能

3、力。通過對典型測試函數(shù)以及連續(xù)攪拌反應(yīng)釜(CSTR)軟測量建模問題的仿真計算和對比研究,驗證了所提算法的優(yōu)越性和有效性。
　　 (2)為求解復雜非線性優(yōu)化問題,提出了一種混合正鏈RNA遺傳算法(HPRNA-GA)。通過在正鏈RNA遺傳算法中嵌入Sequential quadraticprogramming(SQP)方法,使算法在具有較強的全局尋優(yōu)能力的同時具備了快速、有效的局部搜索能力,并且成功的解決了汽油調(diào)合配方優(yōu)化問題。