一种启发式频率分配算法(2)
作者:佚名; 更新时间:2014-12-05
中,父母的染色体交叉后产生后代个体的染色体雏形,这个雏形在成长过程中会发生基因的变异,正是这种变异使得下一代的群体中会出现各种特征的个体.另外,生物界中并非每个基因都会变异,模拟此现象,引入变异因子pm,使用方法与交叉因子类似。
其基本流程如下:
while(all frequentpoint)
{
if(flip(pm)) mutate(frequentpoint);}
4. 工程上需要注意的问题
4.1 初始候选种群
由于遗传算法和其它启发式算法一样,不对全部解空间进行穷举搜索,因此初始的候选解群体的选择会对得到最终解的速度和质量有影响。初始的候选解群体在解空间内分布得越均匀,它们拥有的遗传基因就越有代表性。实践中采用文献[7]的GECP得到以各个顶点为主顶点的可行解作为初始候选种群。
4.2 编码方案
编码就是用一种数字排列方案来表示问题的解的方法,利用编码将问题的解空间映射到GA算法的编码空间。编码方案的选择依赖于问题的性质,并影响到算法内操作的设计,是影响算法性能的重要因素。常见的编码方案有二进制编码、十进制编码、实数编码等。频率分配问题适合采用十进制编码方案,每个码表示一条通信链路,码值表示分配的信道编号。
4.3 适配值函数
适配值函数对个体(频率分配方案)进行评价,也是优化过程发展的依据。可以采用如下方式来计算适应度:
fitness=1000 / Σ (pri×seperate(Freq))。
其中:
pri 是节点的加权值;
函数seperate(Freq)是节点中各条链路发频率同其它链路的收频率间隔的和;
其基本流程如下:
while(all frequentpoint)
{
if(flip(pm)) mutate(frequentpoint);}
4. 工程上需要注意的问题
4.1 初始候选种群
由于遗传算法和其它启发式算法一样,不对全部解空间进行穷举搜索,因此初始的候选解群体的选择会对得到最终解的速度和质量有影响。初始的候选解群体在解空间内分布得越均匀,它们拥有的遗传基因就越有代表性。实践中采用文献[7]的GECP得到以各个顶点为主顶点的可行解作为初始候选种群。
4.2 编码方案
编码就是用一种数字排列方案来表示问题的解的方法,利用编码将问题的解空间映射到GA算法的编码空间。编码方案的选择依赖于问题的性质,并影响到算法内操作的设计,是影响算法性能的重要因素。常见的编码方案有二进制编码、十进制编码、实数编码等。频率分配问题适合采用十进制编码方案,每个码表示一条通信链路,码值表示分配的信道编号。
4.3 适配值函数
适配值函数对个体(频率分配方案)进行评价,也是优化过程发展的依据。可以采用如下方式来计算适应度:
fitness=1000 / Σ (pri×seperate(Freq))。
其中:
pri 是节点的加权值;
函数seperate(Freq)是节点中各条链路发频率同其它链路的收频率间隔的和;
参考文献:
[1] Robert A.Murphey, Panos M. Pardalos etc, Frequency Assignment Problems, Handbook of combinatorial optimization, Kluwer Academic Publishers,1999
[2] Vittorio M., Antonella C., An ANTS Heuristic for the Frequency Assignment Problem,
[3] Joe Bater, Peter Jeavons, David Cohen, Are there optimal reuse distance constraints for FAPs with random Tx placement?, CSD-TR-98-01, CS Royal Holloway Uni. Of London,1998
[4] K.I Aardal, C.A.J. Hurkens, J.K. etc. Algorithms for Freequency Assignment Problems,CWI Quarterly,Vol9(1&2) ,1996
[5] 王凌: 《智能优化算法及其应用》清华大学出版社 2001
[6] 陈国良等:《遗传算法及其应用》人民邮电出版社 1996
[7] 孙俊柏:禁用频点、频段下野战通信网的频率分配 中国科学技术大学硕士学位论文 1998
[8] 王晓东:《计算机算法设计与分析》 电子工业出版社 2001
[9] 高建文,李单镝: 通信网频率分配算法设计 无线电通信技术 Vol25(5)1999
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