基于迭代的遺傳算法和蟻群算法研究.pdf

1、廈門(mén)大學(xué)碩士學(xué)位論文基于迭代的遺傳算法和蟻群算法研究姓名：林舒萍申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：系統(tǒng)工程指導(dǎo)教師：羅鍵20060501A B S T R A C TC h e m i c a lp r o c e s ss t r i c t l y i st h ed y n a m i cp r o c e s s ，w h e r et h es t a t e sv a r i a b l e sv a r yw i t ht h et

2、 i m ea n dt h ep o s i t i o n ．D y n a m i cp r o c e s si sd e s c r i b e db y d y n a m i c m o d e lt h a ti sa g r o u po f d i f f e r e n t i a le q u a t i o n s ．D y n a m i co p t i m i z a t i o ni st om a k

3、 e a p e r f o r m a n c ei n d e xo p t i m a lb y c o n t r o l l i n go p e r a t i o n a lv a r i a b l e si nd y n a m i cm o d e l ．F o rc o m p l e xd y n a m i co p t i m i z a t i o n p r o b l e m s ，i t i s d

4、i f f i c u l t t o o b t a i n a n a l y t i c s o l u t i o n ．G e n e r a lm e t h o d ，i n c l u d i n g s t e e p e s td e s c e n t m e t h o d ，c o n j u g a t eg r a d i e n tm e t h o da n d D y n a m i cP r o g

5、 r a m m i n g ，i st os e a r c hp i e c e w i s e f u n c t i o n sa st h ea p p r o x i m a t i o nw i t hn u m e r i c a lm e t h o d so nt h eb a s eo f B e l l m a n ’S p r i n c i p l e o f o p t i m a l i t yo r t

6、 h eH a m i l t o n i a nf u n c t i o n ．N o v e li n t e l l i g e n t a l g o r i t h m sb a s e do nb i o n i c sb e c o m em o r e a n d m o r e p o p u l a rf o rs o l v i n gd y n a m i co p t i m i z a t i o np r

7、 o b l e m s i nr e c e n ty e a r s ．D y n a m i cP r o g r a m m i n ga n di n t e l l i g e n t a l g o r i t h m sa r ea p p l i c a b l e f o rt h ec a s e w h e n t h e g r a d i e n t s a r en o ta v a i l a b l e

8、 ．T h es i n g l eo p t i m i z a t i o n m e t h o di s n o t f e a s i b l e a n de f f i c i e n t a t a l l t i m e ．F o rs p e c i f i cp r o b l e m s ，s e v e r a li n t e g r a t e ds t r a t e g i e so f d y n a

9、 m i co p t i m i z a t i o ns o l u t i o n sa r ed e v e l o p e d i nt h i sp a p e r ．T h e m a i n i d e ao f i n t e g r a t e ds t r a t e g i e si st om a k e t h eo r i g i n a lp r o b l e m s b e a s e r i e s

10、 o f s u b —p r o b l e m s a n d c h o o s e a p p r o p r i a t e m e t h o d f o ro p t i m i z a t i o n ，F(xiàn) o r t h e c a s ew h e n t h e g r a d i e n t s a r en o t a v a i l a b l e a n d t h e f i n a l s t a t

11、e s a r eu n c o n s l l a i n e d ，a f t e r a n a l y z i n g t h e I D Pa n d c o n t i n u o u s s t o c h a s t i c a l g o r i t h m s ，t w on o v e l a l g o r i t h m sn a m e d a si t e r a t i v eg e n e t i ca

12、 l g o r i t h m s ( I G A ) a n d i t e r a t i v ea n t —c o l o n ya l g o r i t h m ( I A C A ) w e r ed e v e l o p e d ’o f w h i c h t h em a i n i d e aw a s t oi t e r a t i v e l y e x e c u t ea n t - c o l o

13、n ya l g o r i t h m ( o rg e n e t i ca l g o r i t h m ) a n dg r a d u a l l ya p p r o x i m a t et h e o p t i m a lc o n t r o lp r o f i l e ．B yI G A ( o rI A C A ) ，ac o n t i n u o u sd y n a m i co p t i m i z

14、 a t i o np r o b l e m si st r a n s f o r m e dt o b ead i s c r e t ep r o b l e m ．I G Aa n dI A C Aa r em o r ec o n c i s et h a n I D Pb e c a u s e t h e yd o n ’tn e e dd i s c r e t i z a t i o no f s t a t e s

15、v a r i a b l e s ，a n dc o n t r o lp r o f i l e sa t a l lt i m es t a g e s a r e o p t i m i z e ds i m u l t a n e o u s l y ．T h e ya r e m o r ee f f i c i e n tt h a n c o n t i n u o u ss t o c h a s t i c a l

16、g o r i t h m sb e c a u s eo f s e a r c h i n go p t i m u ma m o n gf i n i t ec a n d i d a t e s ．T h e ya r es u c c e s s f u l l ya p p l i e dt oo p t i m i z i n g b i o r e a c t o r ；t h er e s u l t ss h o w