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遗传算法是一种模拟自然界进化过程的智能优化算法,广泛应用于函数最值求解等优化问题中。MATLAB提供了强大的遗传算法工具箱,使得算法实现变得简单高效。
核心思路是通过模拟生物进化机制,包括选择、交叉和变异等操作,逐步逼近最优解。首先随机生成初始种群,每个个体代表一个潜在解。然后评估种群适应度(即目标函数值),根据适应度进行选择操作保留优质个体。接着通过交叉操作产生新个体,引入变异操作增加多样性。这个过程不断迭代,最终收敛到全局最优或近似最优解。
MATLAB遗传算法工具箱封装了这些复杂操作,用户只需定义目标函数和参数范围即可快速实现优化求解。这种方法特别适合处理复杂、非线性的函数优化问题,避免了传统方法容易陷入局部最优的缺陷。