基于实数编码遗传算法的多元函数最大值求解系统
项目介绍
本项目实现了一种基于实数编码的遗传算法,专门用于求解连续变量多元函数的全局最大值。系统采用实数编码方式替代传统的二进制编码,有效避免了编解码过程中的精度损失。算法包含完整的遗传操作流程:种群初始化、适应度评估、选择、交叉和变异。通过设置最大迭代次数或收敛阈值自动终止优化过程,并提供可视化展示进化过程和最优解位置。
功能特性
- 实数编码技术:直接使用实数编码表示解向量,避免二进制编码的精度损失
- 完整的遗传操作流程:包括种群初始化、适应度评估、选择、交叉和变异
- 灵活的输入配置:支持自定义目标函数、变量定义域和算法参数
- 智能终止条件:支持最大迭代次数和收敛阈值两种终止方式
- 可视化分析:提供收敛曲线和最优解位置的可视化展示
- 性能统计:输出收敛时的迭代次数、计算时间等关键指标
使用方法
输入参数
- 目标函数句柄:用户定义的待优化多元函数(如f(x1,x2,...,xn))
- 变量定义域:每个变量的取值范围矩阵[n×2],每行对应一个变量的上下界
- 算法参数:种群规模(整数)、最大迭代次数(整数)、交叉概率(0-1实数)、变异概率(0-1实数)
- 收敛条件:可选的目标函数精度阈值或早停条件
输出结果
- 最优解向量:找到的使函数最大化的变量取值(实数向量)
- 最优适应度:函数在最优解处的最大值(实数)
- 收敛曲线:每次迭代的最优适应度变化曲线(图形输出)
- 算法统计:收敛时的迭代次数、计算时间等关键指标
系统要求
- MATLAB R2018a 或更高版本
- 支持基本的图形显示功能
文件说明
主程序文件实现了完整的遗传算法优化流程,包括算法参数设置、种群初始化、迭代优化过程控制、遗传算子执行、收敛条件判断以及结果可视化等功能模块。通过调用相应的功能函数完成从参数配置到结果输出的全过程。