雙鏈量子遺傳算法的收斂性分析及改進(jìn)方法研究.pdf

1、量子遺傳算法是將量子計(jì)算與遺傳算法相結(jié)合形成的一種混合遺傳算法，它彌補(bǔ)了傳統(tǒng)遺傳算法的某些缺陷，特別適用于復(fù)雜工程問(wèn)題的最優(yōu)化求解。該算法采用量子比特編碼量子染色體的基因位，采用量子旋轉(zhuǎn)門(mén)更新種群，使量子染色體的量子比特基因位向當(dāng)前最優(yōu)染色體的量子比特基因位靠近，產(chǎn)生最優(yōu)個(gè)體，加快算法的收斂速度。量子遺傳算法存在的問(wèn)題有：
　?。?）傳統(tǒng)的量子編碼操作使概率幅值更趨近于0或1，容易導(dǎo)致算法陷入局部極值，產(chǎn)生早熟收斂現(xiàn)象。
　

2、　（2）傳統(tǒng)的量子旋轉(zhuǎn)門(mén)旋轉(zhuǎn)角的大小和方向是根據(jù)事先設(shè)計(jì)好的調(diào)整策略確定的，并且直接影響著算法的收斂速度和解的收斂精度。
　?。?）對(duì)算法復(fù)雜性和收斂性的理論研究很薄弱。
　　針對(duì)量子遺傳算法存在的缺陷，本論文的主要研究?jī)?nèi)容有：
　　(1)現(xiàn)有的雙鏈量子遺傳算法最明顯的缺點(diǎn)就是容易陷入局部極值、收斂速度慢。收斂精度低等問(wèn)題，已有許多算法對(duì)它進(jìn)行了改進(jìn)，但很難有本質(zhì)上的突破，并且大部分文獻(xiàn)通常用實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證算法的有效性，

3、穩(wěn)定性和收斂性，對(duì)算法收斂性的理論證明尚未見(jiàn)諸報(bào)道。本論文從理論上研究了雙鏈量子遺傳算法的收斂性問(wèn)題，依據(jù)馬爾科夫鏈理論證明該算法的收斂性，通過(guò)仿真研究，對(duì)算法收斂性和優(yōu)化效率的影響進(jìn)行了分析討論。
　　(2)雙鏈量子遺傳算法具有種群多樣性、全局搜索能力、計(jì)算并行性等良好的性能，但在求解組合優(yōu)化問(wèn)題時(shí)并未完全解決早熟收斂現(xiàn)象，同時(shí)也沒(méi)有保證雙鏈量子遺傳算法的全局收斂。為此，本論文提出一種改進(jìn)旋轉(zhuǎn)門(mén)的雙鏈量子遺傳算法，該算法采用一種