進(jìn)化計(jì)算中的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、基于達(dá)爾文進(jìn)化論的進(jìn)化算法在求解問(wèn)題時(shí)，可將問(wèn)題描述成自然界中種群的進(jìn)化過(guò)程，遵循適者生存的機(jī)制，通過(guò)種群的不斷進(jìn)化，求得最優(yōu)解或滿意解。進(jìn)化計(jì)算的研究較早，發(fā)展較成熟，且廣泛應(yīng)用于社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。但現(xiàn)有的研究只注重算法的最終結(jié)果或預(yù)測(cè)結(jié)果，往往忽視了進(jìn)化過(guò)程中個(gè)體之間的關(guān)系和這些關(guān)系隨進(jìn)化過(guò)程的變化，以及該變化關(guān)系對(duì)進(jìn)化結(jié)果和收斂速度的影響。而本文主要針對(duì)這個(gè)被忽視的問(wèn)題展開(kāi)研究。通過(guò)研究?jī)?yōu)化過(guò)程中個(gè)體之間的變化關(guān)系抽象出進(jìn)化計(jì)算形成

2、的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中蘊(yùn)含的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并挖掘出進(jìn)化計(jì)算中的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象。隨著復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論體系的不斷發(fā)展和研究，基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究的應(yīng)用越來(lái)越多。由于算法在迭代過(guò)程中，參與進(jìn)化的個(gè)體總數(shù)不變，即網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中節(jié)點(diǎn)的總數(shù)不變。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)隨著邊的連接概率動(dòng)態(tài)變化。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化影響著網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)演化過(guò)程，而動(dòng)力學(xué)的演化過(guò)程也影響網(wǎng)絡(luò)邊的動(dòng)態(tài)重連，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與動(dòng)力學(xué)演化過(guò)程之間的動(dòng)態(tài)作用稱(chēng)為“共同演化”過(guò)程，且受到廣大科研工作者的關(guān)注。這兩個(gè)看似完全不同的

3、研究領(lǐng)域，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)和進(jìn)化計(jì)算，兩者之間是否存在某種隱藏的結(jié)構(gòu)關(guān)系，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)能否描述算法的優(yōu)化過(guò)程，將成為未來(lái)研究的一大亮點(diǎn)。
　　本文進(jìn)行了一個(gè)完全不同領(lǐng)域的相互交叉研究：進(jìn)化計(jì)算中是否蘊(yùn)含著復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象。首先研究一般進(jìn)化計(jì)算及改進(jìn)算法的優(yōu)化過(guò)程;然后分析優(yōu)化過(guò)程中各個(gè)體之間的變化關(guān)系;再用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型將個(gè)體之間的變化關(guān)系進(jìn)行動(dòng)力學(xué)過(guò)程描述，并討論其蘊(yùn)含的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);最后分析該變化對(duì)進(jìn)化結(jié)果和收斂速度的影響，并提出算