混合遗传-免疫算法解决流水车间调度问题

需积分: 10 6 下载量 155 浏览量 更新于2024-10-21 收藏 324KB PDF 举报
"本文提出了一种混合遗传-免疫算法(HGIA),用于解决流动车间调度问题,该算法在第一阶段采用常规遗传算法快速进化,当过程收敛到预定义的迭代次数后,第二阶段引入人工免疫系统(AIS)与遗传算法(GA)进行混合,通过协同进化过程持续搜索最优解。在协同进化过程中,GA负责搜索适应度函数,而AIS则以抗原的形式激发抗体的抵抗。在对抗过程中,抗体将进化以抵抗抗原。此外,还提出了一种改进的生命周期生存策略,以延长抗体的生命周期,从而使选择的抗体能留在系统中更长时间,提高搜索效率和解决问题的能力。" 流动车间调度问题是一个经典的优化问题,涉及到如何在多台机器上安排一系列作业,以最小化总完成时间或满足其他特定目标。传统的遗传算法(GA)是一种基于生物进化理论的全局优化方法,通过模拟自然选择、交叉和变异等机制来搜索解决方案空间。然而,遗传算法在局部搜索能力和避免早熟收敛方面可能存在局限。 人工免疫系统(AIS)是受到生物免疫系统启发的计算模型,它具有学习、记忆和适应性等特点。在解决调度问题时,AIS可以提供更复杂的搜索策略,例如模拟抗体和抗原之间的相互作用,有助于跳出GA可能陷入的局部最优。 混合遗传-免疫算法(HGIA)结合了GA和AIS的优势,通过GA在初始阶段快速探索大范围解决方案,然后AIS深入挖掘局部最优,增强算法的全局搜索性能。在HGIA中,抗原(来自GA的个体)激发抗体的生成,抗体代表潜在的解决方案。随着算法的进行,抗体不断进化以适应和抵抗抗原,这有助于找到更优解。 此外,改进的生命周期策略是HGIA的一个关键组成部分。通常,遗传算法中的选择压力可能导致早期优良解的丢失,而延长抗体的生命周期可以防止这种现象,确保算法在搜索过程中保持多样性和长期记忆,从而提高找到全局最优解的可能性。 "Hybrid Genetic-Immune Algorithm with Improved Offsprings and Elitist Antigen for Flow-Shop Scheduling Problems" 这篇文章提出了一种创新的混合优化算法,旨在有效解决流动车间调度问题,通过结合遗传算法和人工免疫系统的特性,提高了搜索效率和问题解决能力。这种方法不仅对调度领域有重要的应用价值,也为其他复杂的优化问题提供了一种可能的解决方案框架。