遗传算法又叫ga算法讲稿.ppt

关于遗传算法又叫GA算法第一页，讲稿共三十七页哦自自然然界界充充满满了了奇奇迹迹与与生生机机，而而生生命命的的繁繁衍衍更更是是奇奇妙妙无无穷穷。人人类类之之所所以以能能够够向向其其自自身身的的演演化化学学习习以以增增强强决决策策问问题题的的能能力力，是是因因为为自自然然演演化化过过程程本本质质就就是是一一个个学学习习与与优优化化的的过过程程。这这一一优优化化过过程程的的目目的的是是使使生生命命体体达达到到适适应应环环境境的的最最佳佳结结构构与与效效果。果。1.1遗传算法的起源及生物学基础遗传算法的起源及生物学基础第二页，讲稿共三十七页哦曾曾经经主主宰宰地地球球的的恐恐龙龙由由于于庞庞大大的的身身躯躯跟跟不不上上环环境境的的变变迁迁而而灭灭绝绝；长长颈颈鹿鹿为为了了觅觅食食而而长长长长了了脖脖子子；老老鼠鼠的的机机敏敏是是为为了了生生存存而而挣挣扎扎的的结结果果；青青蛙蛙的的存存活活则则得得益益于于其其两两栖栖式式左左右右逢逢源源的的能能力力；人人类类解解放放出出有有力力的的双双手手，得得益益于于类类人人猿猿求求生生的的努努力力，而而正正是是这这一一对对与与其其它它动动物物的的不不同同的的、不不再再用用于于进进行行行行走走的的双双手手，使使人人类类成成了了这这个个世世界界的的主主宰宰。自自然然演演化化遵遵循循着着一一种种奇奇妙妙的的规规律律，这这就就是是达达尔尔文文发发现现的的自自然然演演化化规规律律：物物竟竟天天择择，适者生存。适者生存。第三页，讲稿共三十七页哦 自自然然界界特特别别是是生生物物界界神神奇奇的的进进化化过过程程是是一一个个不不断断优优化化的的过过程程。近近代代基基因因遗遗传传工工程程的的研研究究成成果果正正在在不不断断揭揭示示着着这这一一过过程程的的本本质质机机理理。人人们们为为什什么么不不能能师师法法大大自自然然，把把生生物物学学进进化化的的一一些些基基本本概概念念和和机机理理引引伸伸到到工工程程问问题题的的研研究究中中来来呢呢？1975年年，Holland提提出出了了建建立立基基因因遗遗传传优优化化的的计计算算机机仿仿真真遗遗传传算算法法的的基基本本概概念念和和技技巧巧，其其本本意意是是在在人人工工适适应应系系统统中中设设计计的的一一种基于自然演化原理搜索机制。种基于自然演化原理搜索机制。第四页，讲稿共三十七页哦 遗遗传传算算法法是是基基于于自自然然选选择择和和遗遗传传机机制制，在在计计算算机机上上模模拟拟自自然然界界生生物物进进化化过过程程与与机机制制的的寻寻优优搜搜索索仿仿生生智智能能算算法法，它它模模拟拟的的机机制制是是一一切切生生命命与与智智能能的的产产生生与与进进化化过过程程。它它模模拟拟达达尔尔文文的的自自然然演演化化规规律律的的原原理理激激励励好好的的结结构构，模模拟拟孟孟德德尔尔的的遗遗传传变变异异理理论论在在迭迭代代过过程程中中保保持持已已有有的的结结构构，同同时时寻寻找找更更好好的的结结构构。它它是是一一类类自自组组织织、自自适适应人工智能技术。应人工智能技术。第五页，讲稿共三十七页哦自自然然界界的的生生物物从从其其父父代代继继承承特特征征或或性性状状，这这种种生生命命现现象象称称之之为为遗遗传传（HeredityHeredity），研研究究这这种种生生命命现现象象与与机机理理的的科科学学即即为为遗遗传传学学（GeneticsGenetics）。由由于于有有遗遗传传作作用用，自自然然界界才才有有稳稳定定的的物物种种，人人们们种种瓜瓜得得瓜瓜，种种豆豆得得豆豆，之之所所以以鱼鱼至至今今还还仍仍然然会会在在水水中中遨遨游游，鸟鸟仍仍然然在在天天空空中中飞飞翔翔都都是是这这个个缘缘由由。自自然然界界之之所所以以稳稳定定有有序序，持持久久永永恒恒，而而非天翻地覆，恐怕也得益于这一点。非天翻地覆，恐怕也得益于这一点。第六页，讲稿共三十七页哦构成生物的基本结构与功能单位是细胞构成生物的基本结构与功能单位是细胞(Cell).(Cell).细胞中的一种微小的丝状化合物称为细胞中的一种微小的丝状化合物称为染色体（染色体（ChromosomeChromosome），生物的所有遗传信息），生物的所有遗传信息都包含在这个复杂而又微小的染色体中。遗传都包含在这个复杂而又微小的染色体中。遗传信息是由基因（信息是由基因（GeneGene）组成的，生物的各种性）组成的，生物的各种性状由其相应的基因所决定，基因是遗传的基本单状由其相应的基因所决定，基因是遗传的基本单位。细胞通过分裂具有自我复制的能力，在细胞位。细胞通过分裂具有自我复制的能力，在细胞分裂过程中，其遗传基因也同时被复制到下一代，分裂过程中，其遗传基因也同时被复制到下一代，从而其性状也被下一代所继承。从而其性状也被下一代所继承。第七页，讲稿共三十七页哦遗遗传传学学认认为为，遗遗传传是是作作为为一一种种指指令令遗遗传传码码封封装装在在每每个个细细胞胞中中，并并以以基基因因的的形形式式包包含含在在染染色色体体中中，每每个个基基因因有有其其特特殊殊的的位位置置并并控控制制某某个个特特殊殊的的性性质质，每每个个基基因因产产生生的的个个体体对对环环境境有有一一定定的的适适应应性性。细细胞胞在在分分裂裂时时，遗遗传传物物质质DNA通通过过复复制制（Reproduction）而而转转移移到到新新产产生生的的细细胞胞中中，新新细细胞胞就就继继承承了了旧旧细细胞胞的的基基因因。这这正正是是子子代代与与父父代代相相象象的的主主要要原原因因所所在在。另另外外，在在进进行行细细胞胞复复制制时时，虽虽然然概概率率很很小小，但但也也可可能能产产生生某某些些复复制制差差错错，从从而而使使DNA中中的的某某些些基基因因发发生生变变异异（Mutation），产产生生出出新新的的染染色色体体。这这正正是是为为什什么么子子代代与与父父代代相相象象，但但又又不不是是完完全全一一样样的的缘缘故故。否否则则，就就不不叫叫遗遗传传，恐恐怕怕是是克克隆隆（Clone）了了。这这些些新新的的染染色色体体表表现现出出新新的的性性状状。如如此此这这般般，遗遗传传基基因因或或染染色色体体在在遗遗传传过过程程中中由由于于各各种各样的原因而发生变化。种各样的原因而发生变化。第八页，讲稿共三十七页哦生生物物在在其其延延续续生生存存的的过过程程中中，逐逐渐渐适适应应于于其其生生存存环环境境，使使得得其其品品质质不不断断得得到到改改良良，这这种种生生命命现现象象称称为为进进化化（Evolution）。生生物物的的进进化化是是以以集集团团的的形形式式共共同同进进行行的的，这这样样的的团团体体称称为为种种群群或或群群体体（Population），组组成成种种群群的的单单个个生生物物称称为为个个体体（Individual）。每每一一个个生生物物个个体体对对其其生生存存环环境境都都有有不不同同的的适适应应能能力力，这这种种能能力力称称为为个个体体的的适适应应度度（Fitness）。达达尔尔文文的的自自然然选选择择学学说说认认为为，通通过过不不同同生生物物间间的的交交配配以以及及其其他他一一些些原原因因，生生物物的的基基因因有有可可能能发发生生变变异异而而生生成成一一种种新新的的生生物物基基因因，这这部部分分变变异异了了的的基基因因也也将将遗遗传传到到下下一一代代。尽尽管管这这种种变变化化的的概概率率可可以以预预测测，但但具具体体哪哪一一个个个个体体发发生生变变化化却却是是偶偶然然的。的。第九页，讲稿共三十七页哦这这种种新新的的基基因因根根据据其其与与环环境境的的适适应应程程度度决决定定其其增增殖殖能能力力，有有利利于于生生存存环环境境的的基基因因逐逐渐渐增增多多，而而不不利利于于生生存存环环境境的的基基因因逐逐渐渐减减少少。借借助助于于这这种种自自然然的的选选择择机机制制，物物种种将将逐逐渐渐地地向向适适应应于于生生存存环环境境的的方方向向进进化化，从从而而产产生生出出越越来来越越适适应应环环境境的的物物种种。不不适适应应环环境境的的物物种种，也也会会逐逐渐渐灭灭绝绝，销销声声匿匿迹迹。这这就就是是“物物竟竟天天择择，适适者生存者生存”的原理。的原理。第十页，讲稿共三十七页哦人们对遗传与进化的特征已形成了如下的共识：人们对遗传与进化的特征已形成了如下的共识：1染染色色体体中中包包含含了了生生物物的的所所有有遗遗传传信信息息（基基因因），染染色色体体决决定定个个体体的的生生物物特特征征（表表现现型型），而而表表现现型型决决定定个个体体对环境的适应度。对环境的适应度。2可可以以认认为为生生物物体体的的基基因因在在染染色色体体上上呈呈线线性性排排列列，所所有有遗传与进化过程均发生在染色体上遗传与进化过程均发生在染色体上。3生生物物的的繁繁殖殖是是由由其其基基因因的的复复制制来来完完成成的的，交交叉叉重重组组是有性繁殖的基因复制的基本形式。是有性繁殖的基因复制的基本形式。4同同源源染染色色体体之之间间的的交交叉叉或或染染色色体体上上基基因因的的变变异异（突突变变）产产生生新新的的物物种种，使使生生物物体体呈呈现现新新的的性性状状，变变异异是是物物种种进进化的根本保证化的根本保证。第十一页，讲稿共三十七页哦5自然依据个体生物的适应度决定其在种群中自然依据个体生物的适应度决定其在种群中是否存活是否存活，对环境适应性强的基因或染色体经对环境适应性强的基因或染色体经常比适应性差的基因或染色体具有更多的机会常比适应性差的基因或染色体具有更多的机会遗传到下一代。遗传到下一代。6竞争存在于生物种群以及种群与种群之间，竞争存在于生物种群以及种群与种群之间，竞争是规模无限扩大趋势的生物分享有限资源的竞争是规模无限扩大趋势的生物分享有限资源的直接结果，是物种进化的促进剂直接结果，是物种进化的促进剂。7有竞争必然有选择，自然选择是生物进化有竞争必然有选择，自然选择是生物进化的最基本规律。的最基本规律。第十二页，讲稿共三十七页哦1.2遗传算法遗传算法的基本原理的基本原理 遗遗传传算算法法是是基基于于自自然然选选择择和和遗遗传传机机制制，在在计计算算机机上上模模拟拟生生物物进进化化机机制制的的寻寻优优搜搜索索仿仿生生智智能能算算法法，它它模模拟拟的的机机制制是是一一切切生生命命与与智智能能的的产产生与进化过程。生与进化过程。在在自自然然界界的的演演化化过过程程中中，生生物物体体通通过过遗遗传传（传传宗宗接接代代、后后代代和和双双亲亲非非常常相相像像）、变变异异（后后代代与与双双亲亲又又不不完完全全相相像像）来来适适应应外外界界环环境境，一一代代又又一一代地优胜劣汰、繁衍进化。代地优胜劣汰、繁衍进化。第十三页，讲稿共三十七页哦 GAGA则则模模拟拟了了上上述述进进化化现现象象，它它把把搜搜索索空空间间（所所求求问问题题的的解解的的隶隶属属空空间间）映映射射为为遗遗传传空空间间，即即把把每每一一个个可可能能的的解解编编码码为为一一个个向向量量（二二进进制制或或十十进进制制数数字字或或字字符符串串），称称为为一一个个染染色色体体或或个个体体，向向量量的的每每个个元元素素称称为为基基因因，所所有有染染色色体体组组成成群群体体或或种种群群，并并按按预预定定的的目目标标函函数数（或或某某种种评评价价指指标标）对对每每个个染染色色体体进进行行评评价，据其评价结果给出一个适应度值。价，据其评价结果给出一个适应度值。第十四页，讲稿共三十七页哦 算算法法开开始始时时先先随随机机地地产产生生一一些些染染色色体体（即即所所求求问问题题的的侯侯选选解解），计计算算其其适适应应度度，据据适适应应度度大大小小对对诸诸染染色色体体进进行行选选择择、交交叉叉（杂杂交交）、变变异异等等遗遗传传操操作作，剔剔除除适适应应度度低低（性性能能不不佳佳、不不适适宜宜环环境境生生存存）的的染染色色体体，留留下下适适应应度度高高（性性能能优优良良、适适宜宜环环境境生生存存）的的染染色色体体，从从而而得得到到新新的的群群体体。由由于于新新群群体体的的成成员员是是上上一一代代群群体体的的优优秀秀者者，继继承承了了上上一一代代的的优优良良性性能能，因因而而明明显显优优于于上上一一代代。GAGA就就是是这这样样反反复复地地操操作作，向向着着更更优优解解的的方方向向进进化化，直直到到满足某种预定的优化收敛指标。满足某种预定的优化收敛指标。第十五页，讲稿共三十七页哦1.3遗传算法的几个基本概念遗传算法的几个基本概念个体个体种群和种群规模种群和种群规模 适应度函数适应度函数 生物群体中的染色体，设计向量映射到遗传空生物群体中的染色体，设计向量映射到遗传空间中的一个编码串。具体地说，就是一个侯选解。间中的一个编码串。具体地说，就是一个侯选解。一个生物群体就是一个种群，其中的生物个一个生物群体就是一个种群，其中的生物个体的总数目就是种群规模。编码串总数目。体的总数目就是种群规模。编码串总数目。适应度是生物个体适应环境生存的能力大小，适应度是生物个体适应环境生存的能力大小，或评价个体性能优劣的指标，与染色体之间存在一或评价个体性能优劣的指标，与染色体之间存在一定的关系。定的关系。第十六页，讲稿共三十七页哦1.4遗传算法的基本算子遗传算法的基本算子 选择（选择（SelectionSelection）算子）算子 选选 择择 算算 子子 又又 称称 为为 繁繁 殖殖、再再 生生 或或 复复 制制（Reproduction）算算子子，它它是是用用以以模模拟拟生生物物界界去去劣劣存存优优的的自自然然选选择择现现象象。它它从从旧旧种种群群中中选选择择出出适适应应性性强强（适适应应度度高高）的的某某些些个个体体（染染色色体体），放放入入匹匹配配（交交配配或或配配对对）集集（MatingPool），为为通通过过染染色色体体交交叉叉和和变变异异产产生生新新的的种种群群作作准准备备。适适应应度度越越高高的的染染色色体体被被选选择择的的可可能能性性越越大大，其其遗遗传传基基因因在在下下一一代代种种群群中中的的分分布布就就越越广广，其其子子孙孙（后后代代）在下一代出现的数量就越多。在下一代出现的数量就越多。第十七页，讲稿共三十七页哦选选择择是是遗遗传传算算法法中中的的最最主主要要的的算算子子（机机制制），也也是是影影响响遗遗传传算算法法性性能能的的最最主主要要的的因因素素。但但选选择择只只能能从从旧旧的的种种群群中中选选择择出出优优秀秀者者，而而不不能能创创造造出出新新的的染染色色体体。选选择择压压（SelectionPressure）描描述述了了选选择择算算子子挑挑选选种种群群中中不不同同个个体体做做母母体体的的概概率率大大小小的的差差异异。选选择择压压过过大大，会会造造成成几几个个较较好好可可行行解解（不不一一定定是是近近似似全全局局最最优优解解）迅迅速速占占领领了了整整个个种种群群；选选择择压压过过小小，则则会会使使算算法法呈呈现现出出纯纯粹粹的的随随机机徘徊行为。徘徊行为。第十八页，讲稿共三十七页哦选选择择有有多多种种方方法法，如如适适应应度度比比例例法法、顺顺序序法法、适适应应 度度 函函 数数 的的 尺尺 度度 变变 换换、杰杰 出出 者者 选选 择择（ElitistSelection）。其其中中，适适应应度度比比例例法法是是比比较较普普遍遍采采用的策略，其缺陷是易造成选择压过大或过小。用的策略，其缺陷是易造成选择压过大或过小。适适应应度度比比例例选选择择法法又又称称轮轮转转法法，它它把把种种群群中中的的所所有有染染色色体体适适应应度度的的总总和和看看作作一一个个轮轮子子的的圆圆周周，而而每每个个染染色色体体按按其其适适应应度度在在总总和和中中所所占占的的比比例例占占据据轮轮子子的的一一个个扇扇区区片片。每每次次染染色色体体的的选选择择可可看看作作轮轮子子的的一一次次随随机机转转动动，它它转转到到哪哪个个扇扇区区停停下下来来，哪哪个个扇扇区区对对应的染色体就被选中。尽管应的染色体就被选中。尽管这种选择方法是随机的，这种选择方法是随机的，第十九页，讲稿共三十七页哦但它与各染色体适应度成比例。这是因为适应但它与各染色体适应度成比例。这是因为适应度大的染色体占据轮子扇区面积大，被选中的度大的染色体占据轮子扇区面积大，被选中的概率就高（机会多），而适应度小的染色体占概率就高（机会多），而适应度小的染色体占据的扇区面积小，被选中的概率就低（机会少）据的扇区面积小，被选中的概率就低（机会少）。12345687910M第二十页，讲稿共三十七页哦举例：举例：第二十一页，讲稿共三十七页哦交叉（交叉（CrossoverCrossover，又称杂交）算子，又称杂交）算子 选选择择算算子子虽虽然然能能够够从从旧旧种种群群中中选选择择出出优优秀秀者者，但但不不能能创创造造新新的的染染色色体体，因因此此，遗遗传传算算法法的的开开创创者者提提出出了了交交叉叉算算子子。交交叉叉算算子子是是用用于于模模拟拟生生物物进进化化过过程程中中的的繁繁殖殖杂杂交交现现象象，它它通通过过两两个个染染色色体体的的交交叉叉组组合合来来产产生生新新的的染染色色体体，即即在在匹匹配配集集中中任任选选两两个个染染色色体体（又又称称双双亲亲），随随机机地地选选择择一一个个交交叉叉点点（称称为为单单点点交交叉叉、单单点点杂杂交交），通通过过交交换换双双亲亲染染色色体体交交叉叉点点右右边边的的部部分分，从从而而得得到到两两个个新新的的染染色色体体（后后代代）。交交叉叉的的结结果果，有有可可能能使使各各个个个个体体的的优优点点互互相相补补充充而而产产生生更更优优的的后后代代。由由于于交交叉叉算算子子能能够够创创造造新新的的染染色色体体，从从而而允允许许测测试试产产生生于于搜搜索索空间中的新点，它体现了自然界信息交换的思想。空间中的新点，它体现了自然界信息交换的思想。第二十二页，讲稿共三十七页哦第二十三页，讲稿共三十七页哦变异（变异（MutationMutation）算子）算子选选择择和和交交叉叉算算子子实实现现了了遗遗传传算算法法的的大大范范围围搜搜索索过过程程，而而变变异异的的目目的的在在于于增增强强遗遗传传算算法法搜搜索索最最优优解解的的能能力力。变变异异算算子子用用以以模模拟拟生生物物在在自自然然的的遗遗传传环环境境中中由由于于各各种种偶偶然然因因素素引引起起的的基基因因突突变变，它它以以很很小小的的概概率率随随机机地地改改变变遗遗传传基基因因（表表示示染染色色体体的的数数字字串串的的某某一一位位）的的值值。在在染染色色体体以以二二进进制制编编码码的的系系统统中中，它它随随机机地地将将染染色色体体的的某某一一个个基基因因由由1变变成成0或由或由0变为变为1。第二十四页，讲稿共三十七页哦 如如果果只只有有选选择择和和交交叉叉算算子子，而而没没有有变变异异算算子子，则则无无法法在在初初始始基基因因组组合合以以外外的的空空间间进进行行搜搜索索，从从而而使使进进化化过过程程的的早早期期就就陷陷入入局局部部解解而而终终止止进进化化过过程程，使使解解的的质质量量受受到到很很大大限限制制。通通过过变变异异算算子子可可以以确确保保群群体体中中遗遗传传基基因因类类型型的的多多样样性性，以以使使搜搜索索能能在在尽尽可可能能大大的的空空间间中中进进行行，避避免免丢丢失失在在搜搜索索中中有有用用的的遗遗传传信信息息而而陷陷入入局局部部解解，从从而而获获得得质质量量较较高高的的优优化化解解。变变异异算算子子是是个个体体空空间间到到个个体体空空间间的的随随机机映映射射，其其作作用用方方式式为为独独立立地地以以概概率率P Pm m改改变变个个体体分分量量取取值值。称称P Pm m为变异概率。为变异概率。第二十五页，讲稿共三十七页哦遗遗传传算算法法的的上上述述三三个个基基本本算算子子：选选择择、交交叉叉和和变变异异算算子子，各各有有其其功功能能。单单纯纯利利用用选选择择可可找找到到局局部部最最优优值值，变变异异可可以以使使搜搜索索空空间间遍遍及及整整个个空空间间，而而交交叉叉结结果果依依赖赖于于初初始始分分布布。因因此此，一一个个完完整整的的遗遗传传算算法应当是选择、交叉和变异运算共同构成的。法应当是选择、交叉和变异运算共同构成的。第二十六页，讲稿共三十七页哦1.5遗传算法实现举例遗传算法实现举例假假设设一一个个快快餐餐店店追追求求的的目目标标是是最最高高的的利利润润，要要达达到到这这一一目目标标，必必须须选选择择适适当当的的经经营营策策略略。一一种种可能的策略是对以下三个问题作出决策。可能的策略是对以下三个问题作出决策。1)每盘炒米粉的价格是每盘炒米粉的价格是5元还是元还是10元元2)与炒米粉配套的饮料是非常可乐还是椰子汁与炒米粉配套的饮料是非常可乐还是椰子汁3)提供快速还是排队慢速服务提供快速还是排队慢速服务以以下下介介绍绍用用遗遗传传算算法法来来解解决决这这个个决决策策问问题题的的方方法法和过程。和过程。第二十七页，讲稿共三十七页哦（1）把把问问题题的的可可能能解解表表示示为为染染色色体体数数字字串串（问问题编码）题编码）由由于于这这个个问问题题有有三三个个决决策策变变量量，其其取取值值为为是是或或否否，可可以以用用1或或0来来表表示示，于于是是可可以以用用三三位位的的二二进进制制数数字字表表征征一一种种可可能能的的经经营营策策略略，解解的的搜搜索索空空间间为为23=8，即即有有8种种经经营营策策略略可可供供选选择择。表表3给给出出了了其其中中快快餐餐店店经经理理已已知知的的4种种经经营营策策略略（初初始始解解）。表表中中数数字字串串的的第第一一位位取取0表表示示价价格格高高，1表表示示价价格格低低；第第二二位位取取0表表示示椰椰子子汁汁，取取1表表示示非非常常可可乐乐；第第三三位位取取0表表示示排排队队慢慢速服务，取速服务，取1表示快速服务。表示快速服务。第二十八页，讲稿共三十七页哦第二十九页，讲稿共三十七页哦a)求各染色体的适应度。求各染色体的适应度。这这个个问问题题中中，一一个个染染色色体体的的适适应应度度假假设设恰恰好好是是其其二二进进制制数数字字串串等等价价的的十十进进制制数数，也也是是对对应应的的经经营营策策略略的利润。的利润。第三十页，讲稿共三十七页哦b)选择进入交叉集的染色体选择进入交叉集的染色体 由由表表4可可见见，所所有有染染色色体体串串的的适适应应度度的的总总和和是是12，数数字字串串110的的适适应应度度是是6，占占适适应应度度总总和和的的1/2，也也就就是是说说该该串串被被选选中中的的机机会会有有两两次次，其其概概率率为为1/2；串串011，001，010被被选选中中的的概概率率分分别别为为3/12=1/4，1/12，2/12=1/6。按按前前述述的的适适应应度度比比例例法法，选选择择进进入入交交叉集的染色体串及其适应度值见表叉集的染色体串及其适应度值见表5所示。所示。第三十一页，讲稿共三十七页哦第三十二页，讲稿共三十七页哦 从从表表5可可知知，选选择择算算子子的的作作用用确确实实是是改改进进了了种种群群的的平平均均适适应应度度，使使其其由由原原来来的的3提提高高到到了了4.25，最最坏坏的的适适应应度度由由原原来来的的1改改进进为为2，性性能能最最差差的的染染色色体体已已从从种种群群中中删删除除。但但是是，选选择择不不能能创创造造新新的的染染色色体体，为为了了改改进进这这一一缺缺点点，寻寻找找搜搜索索空空间间内内的的新的检测点，必须进行交叉操作。新的检测点，必须进行交叉操作。第三十三页，讲稿共三十七页哦 c)交叉操作交叉操作 这这里里采采用用单单点点交交叉叉算算子子进进行行交交叉叉操操作作，随随机机产产生生的的交交叉叉点点是是2，从从交交叉叉集集中中任任取取一一对对染染色色体体如如011和和110，互互换换它它们们的的第第3位位，得得到到子子孙孙（后后代代）染染色色体体010和和111，其其中中111是是交交叉叉算算子子操操作作创创造造出出的的新新的的染染色色体体。因因为为本本例例中中交交叉叉概概率率为为0.5，交交叉叉集集中中剩剩下下两两个个染染色色体体不不再再参参加加交交叉叉操操作作，而而与与交交叉叉操操作作后后得得到到的的子子孙孙一一起起作作为为下下一一代代种种群群的的成成员员。由由此此得得到到第第一一次次交交叉叉操操作作后后的的第第一一代代种种群群，如表如表6中所示中所示第三十四页，讲稿共三十七页哦第三十五页，讲稿共三十七页哦显显然然，经经过过交交叉叉操操作作，种种群群中中产产生生了了新新的的染染色色体（个体）体（个体）111，而且其适应度最高，即性能最优。，而且其适应度最高，即性能最优。d)对新一代种群的适应度进行评价对新一代种群的适应度进行评价经经过过交交叉叉操操作作，在在新新一一代代（第第1代代）种种群群中中，最最优优染染色色体体的的适适应应度度由由原原来来的的6提提高高到到了了7，其其对对应应的的代代码码串串是是111，表表示示一一种种优优化化的的经经营营策策略略，即即低低价价格格销销售售炒炒米米粉粉，配配套套供供应应的的饮饮料料为为非非常常可可乐乐，而而且且通通过过快快速速服服务务可可获获得得最最高高利利润润7元元，即即数数字字串串111的的适适应应度度。平平均均适适应应度度由由原原来来的的3提提高高到到了了4.25，最最坏坏适适应应度度由由原原来来的的1提提高高到到了了2，整整个个种种群群的的适适应应度度在在总总体体上得到了提高，被优化了。上得到了提高，被优化了。第三十六页，讲稿共三十七页哦感谢大家观看第三十七页，讲稿共三十七页哦