基于遗传算法与神经网络的混合优化系统
项目介绍
本项目是一个集成了遗传算法与神经网络的智能优化系统。系统包含五大核心模块:基本遗传算法、RBF神经网络、BP神经网络以及两种混合优化策略。通过利用遗传算法的全局搜索能力和神经网络的局部逼近特性,本系统能够有效解决复杂优化问题。系统支持高度自定义的参数配置、灵活的数据输入和全面的性能评估,采用模块化设计,具有良好的可移植性与可扩展性,便于用户进行二次开发和研究应用。
功能特性
- 多算法集成:提供基本遗传算法(GA)、RBF神经网络、BP神经网络三种独立算法,以及GA-RBF、GA-BP两种混合优化策略。
- 高度可配置:用户可灵活设置算法参数,包括遗传算法的种群大小、交叉率、变异率,以及神经网络的结构层数、学习率等。
- 全面的输入支持:支持数值型矩阵或向量作为训练和测试数据,允许用户自定义目标函数或适应度函数。
- 丰富的输出结果:系统输出最优解、收敛曲线图、模型性能指标(如均方误差、准确率)及多种可视化结果(如种群分布、网络结构)。
- 模块化与可扩展性:代码结构清晰,各功能模块独立,便于用户理解、修改和集成新的算法组件。
使用方法
- 环境准备:确保您的计算机满足系统要求(见下文)。
- 数据与参数配置:准备输入数据(矩阵或向量),并在相应的配置脚本或函数中设置算法参数和目标函数。
- 运行主程序:执行主程序文件以启动优化过程。系统将根据配置调用指定的算法模块。
- 结果分析:程序运行结束后,查看控制台输出的最优解和性能指标,并分析自动生成的可视化图表(如收敛曲线)。
系统要求
- 操作系统:Windows / Linux / macOS
- 软件环境:MATLAB (推荐 R2018a 或更高版本)
- 必要工具箱:无特定强制要求,但部分高级绘图功能可能需要 Statistics and Machine Learning Toolbox 等。
文件说明
主程序文件是系统的核心调度与执行入口。它负责整合各个算法模块,引导整个优化流程的运行。其主要功能包括:初始化系统环境与全局参数;解析用户的输入配置和数据;根据用户选择调用相应的核心算法模块(遗传算法、神经网络或混合算法);监控算法执行过程并记录关键数据;最终对优化结果进行计算、汇总与可视化展示,生成性能报告和各类图表。