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《基于混合遺傳算法的目標優(yōu)化分配》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、2002年7月系統(tǒng)工程理論與實踐第7期 文章編號:100026788(2002)0720084205基于混合遺傳算法的目標優(yōu)化分配劉付顯,邢清華(空軍工程大學導彈學院六系,陜西三原713800)摘要:根據(jù)防空作戰(zhàn)目標分配的特點,在分析啟發(fā)式方法和遺傳算法基礎上,將二者結合起來得到了求解目標優(yōu)化分配問題的混合遺傳算法,該算法具有全局收斂性L關鍵詞:目標優(yōu)化分配;啟發(fā)式方法;混合遺傳算法中圖分類號:E917文獻標識碼:AaAnOptimizedTargetAssignMethodBasedonMixedGenet
2、icAlgorithmsLIUFu2xian,XINGQing2hua(MissileInstitute,AirForceEngineeringUniversity,Sanyuan713800,China)Abstract:Accordingtothecharacteroftargetassigninginairdefensecombat,theauthorsanalyzedtheheuristicmethodandgeneticalgorithms,laterputthistwomethodtogether
3、andgiveanewmethodoftargetassigning2mixturegeneticalgorithms.Ithasglobalconvergence.Keywords:optimizedtargetassign;heuristicmethod;mixedgeneticalgorithms1 引言目標分配在防空作戰(zhàn)指揮中處于核心地位,其重要性隨著高技術兵器的投入和空防對抗強度的增加而更加突出L目標分配的時效性和分配方案的優(yōu)劣嚴重影響防空作戰(zhàn)的效果,傳統(tǒng)的人工分配方式已不適應高技術條件下防空作戰(zhàn)的
4、需要,自動的目標分配已成為現(xiàn)代防空作戰(zhàn)指揮不可缺少的決策支持,也是指揮自動化系統(tǒng)不可缺少的關鍵組成部分L[1]防空作戰(zhàn)中的目標分配問題是一個NP2問題,這決定了求解最優(yōu)的目標分配方案是較為困難的,主要表現(xiàn)為:目前所有的最優(yōu)化方法都不能保證在較短的時間內求得最佳的目標分配方案L為了克服這個困難,以滿足實戰(zhàn)要求,只能降低最優(yōu)性要求,求得滿意解L我們以往求目標分配滿意解的方法主要是啟發(fā)式[2-3]方法,并且取得了較好的效果L但是,啟發(fā)式方法具有較大的靈活性,要針對問題尋找啟發(fā)信息,這給實際運用帶來了較大的困難;另一
5、個問題是,針對具體問題它不能保證求解方法的收斂性L而遺傳算法有較好的收斂性可以克服其不足L本文針對地面防空作戰(zhàn)中的目標分配問題,充分吸收啟發(fā)式方法的優(yōu)點以彌補基本遺傳算法的不足,將二者結合起來得到了混合的遺傳算法L它既克服了啟發(fā)式方法的不足,又保證了遺傳算法的效率L下面給出非集火射擊目標分配的混合遺傳算法L[4-5]2 遺傳算法基本原理遺傳算法是模擬生物在自然環(huán)境中的遺傳和進化過程而形成的一種全局優(yōu)化搜索算法L應用它求解一般優(yōu)化問題a收稿日期:2001201208作者簡介:劉付顯(1962-),男,山東人,副
6、教授,博士研究生,主要從事防空作戰(zhàn)決策分析,防空作戰(zhàn)建模與仿真的研究工作?1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.第7期基于混合遺傳算法的目標優(yōu)化分配85maxf(x)s.t.x∈RT的基本思想是,將決策變量x=(x1,x2,?,xn)用由x1,x2,?,xn所組成的符號串表示,如x1,x2,?,xn(仍然用X表示),一個符號串模擬一個染色體(也稱為個體),而構成符號串的xi模擬染色體中的遺傳基因Z用符號串表示決策變量的過程也
7、稱為編碼Z生物進化過程主要是通過染色體間的交叉、變異完成的,而遺傳算法中最優(yōu)解的搜索過程正是模擬生物的這個進化過程Z它首先是根據(jù)對環(huán)境的適應度確定各染色體遺傳到下一代的概率,并依據(jù)此概率進行隨機選擇,以確定出遺傳到下一代的染色體;然后,對所選擇的染色體進行交叉、變異運算,以產(chǎn)生新一代染色體;對新一代染色體重復交叉、變異操作,即可得到越來越好的染色體Z遺傳算法有較完整的數(shù)學理論基礎,該算法的特點是,它不直接以決策變量而是以決策變量某種形式的編碼為運算對象;它直接以目標函數(shù)值作為搜索信息,對目標函數(shù)并無其它過多的
8、要求;遺傳算法同時使用多個搜索點的信息Z3 防空作戰(zhàn)中目標分配問題描述與建模防空作戰(zhàn)中的目標分配問題可描述為某一防空系統(tǒng)中有N個火力單元,各火力單元的類型可以不同,空中有M個目標,目標類型、進襲方向、高度均可不同Z那么如何分配目標,才能使防空作戰(zhàn)效果最佳Z若用有效攔截的目標數(shù)作為防空作戰(zhàn)效果的度量,則目標分配問題可以描述為NMmax66wjpijxij(1)i=1j=1式中1,第j批目標相對第i個火
