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模式识别与智能计算的MATLAB实现
1.11.3 9.3 控制参数的选择

9.3 控制参数的选择

GA中需要选择的参数主要有串长l、群体大小n、交叉概率pc以及变异概率pm等。这些参数对GA的性能影响较大。

(1)串长l

串长的选择取决于特定问题解的精度。要求精度越高,串长越长,但需要更多的计算时间。为了提高运行效率,可采用变长度串的编码方式。

(2)群体大小n

群体大小的选择与所求问题的非线性程度相关,非线性越大,n越大。n越大,则可以含有较多的模式,为遗传算法提供了足够的模式采样容量,改善遗传算法的搜索质量,防止成熟前收敛,但也增加了计算量。一般建议取n=20~200。

(3)交叉概率pc

交叉概率控制着交叉算子的使用频率。在每一代新群体中,需要对pc×n个个体的染色体结构进行交叉操作。交叉概率越高,群体中新结构的引入就越快,同时,已是优良基因的丢失速率也相应提高;交叉概率太低,则可能导致搜索阻滞。一般取pc=0.6~1.0。

(4)变异概率pm

变异概率是群体保持多样性的保障。变异概率太低,可能使某些基因位过早地丢失信息而无法恢复;变异概率太高,则遗传算法将变成随机搜索。一般取pm=0.005~0.05。

在简单遗传算法或标准遗传算法中,这些参数是不变的。但事实上这些参数的选择取决于问题的类型,并且需要随着遗传进程而自适应变化。只有这种有自组织性能的GA才能具有更高的鲁棒性、全局最优性和效率。