利用python写遗传算法
时间: 2023-05-24 22:00:46 浏览: 119
可以使用Python编写遗传算法,具体步骤为:
1. 定义个体(或种群)的表示方法,可以是二进制编码、实数编码或其他编码方式;
2. 定义适应度函数,用于衡量个体(或种群)的优劣程度;
3. 初始化种群,并对每个个体计算适应度;
4. 选择优秀的个体,并执行遗传算子(交叉、变异)生成新的个体;
5. 对新的个体计算适应度,筛选优秀的个体进入下一代种群;
6. 重复步骤4和5,直到达到终止条件(例如最大迭代次数、达到预设的优化目标等)。
可以参考Python的遗传算法库:DEAP (Distributed Evolutionary Algorithms in Python)。
例子代码如下:
```
from deap import base, creator, tools
# 定义适应度函数
def fitness(individual):
# TODO:根据个体染色体计算适应度分数
return 0
# 初始化遗传算法参数
creator.create("FitnessMax", base.Fitness, weights=(1.0,))
creator.create("Individual", list, fitness=creator.FitnessMax)
toolbox = base.Toolbox()
toolbox.register("attr_bool", random.randint, 0, 1)
toolbox.register("individual", tools.initRepeat, creator.Individual, toolbox.attr_bool, n=10) # 个体长度为10
toolbox.register("population", tools.initRepeat, list, toolbox.individual)
# 注册遗传算子
toolbox.register("evaluate", fitness)
toolbox.register("mate", tools.cxTwoPoint)
toolbox.register("mutate", tools.mutFlipBit, indpb=0.05)
toolbox.register("select", tools.selTournament, tournsize=3)
# 主程序
pop = toolbox.population(n=50) # 初始化种群
for generation in range(100):
# 计算适应度
fitnesses = list(map(toolbox.evaluate, pop))
for ind, fit in zip(pop, fitnesses):
ind.fitness.values = (fit,)
# 选择优秀的个体,并执行遗传算子
offspring = toolbox.select(pop, len(pop))
offspring = list(map(toolbox.clone, offspring))
for child1, child2 in zip(offspring[::2], offspring[1::2]):
if random.random() < 0.5:
toolbox.mate(child1, child2)
del child1.fitness.values
del child2.fitness.values
for mutant in offspring:
if random.random() < 0.05:
toolbox.mutate(mutant)
del mutant.fitness.values
# 计算新个体的适应度
fitnesses = list(map(toolbox.evaluate, offspring))
for ind, fit in zip(offspring, fitnesses):
ind.fitness.values = (fit,)
# 筛选优秀个体进入下一代种群
pop[:] = offspring
# 获取最优个体
best_ind = tools.selBest(pop, 1)[0]
print("Best individual is %s, fitness score is %s" % (best_ind, best_ind.fitness.values[0]))
```
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