[發(fā)明專利]一種遺傳算法的優(yōu)化方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410769186.7
• 申請日: 2014-12-12
• 公開（公告）號: CN104484705A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發(fā)明（設計）人: 鄒萬杰;陸國東
• 申請（專利權）人: 廣西科技大學
• 主分類號: G06N3/12
• 分類號: G06N3/12
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司 11249
• 代理人: 姜萬林

技術領域

本發(fā)明涉及土木工程技術領域，具體地，涉及一種遺傳算法的優(yōu)化方法。

背景技術

目前基于振動信號的土木工程損傷識別技術受到國內外廣大科研者的認可，由于信號的獲取較容易，通常只需要簡單儀器就能獲取，并且處理起來比較方便，因此受到了廣泛應用。在結構健康監(jiān)測方面，損傷識別技術一直都是困擾世界各國工程師的一個難題，而且是一個必須攻克的核心問題，損傷識別技術直接影響結構健康監(jiān)測的發(fā)展。當前損傷診斷技術還不太完善，一些識別技術無法很好地識別結構的損傷，也無法很好地評估結構的運營狀態(tài)，離實用性還有很長的一段路要走?；谡駝有盘柕膿p傷識別技術具有廣泛的研究前景，其現(xiàn)實價值不可估量，它涉及到了很多的理論知識，包括結構動力學理論、隨機振動理論、遺傳算法理論、頻響函數(shù)理論、殘余力向量法理論、信息科學理論等一系列科學知識，同時控制科學與工程、計算機科學與技術、系統(tǒng)論在損傷識別中都有廣泛的應用，因此結構損傷識別技術擁有強大的理論背景。

判斷土木工程結構是否存在損壞，這是健康監(jiān)測的第一步，也決定了接下來工作的方向。確定結構發(fā)生損傷后，接下來是要找到損傷發(fā)生的具體位置，這是損傷識別技術中重點要研究的問題之一，也是研究的關鍵和難點問題。知道了具體的損傷位置，然后評估結構的損傷嚴重程度，對結構進行健康診斷的目的就是要知道結構損傷的嚴重程度，它為結構加固，維修和使用提供了依據(jù)，最后對工程結構剩余使用年限進行預測。近100年來結構健康診斷技術取得了一些重大成績，20世紀中葉主要以目測來檢查識別結構的損傷，剛開始主要應用于檢測橋梁工程的安全。對于海洋平臺而言，其損傷監(jiān)測研究開始于70年代，目前國內外取得了一些重要的研究成果，70年代至今，結構健康診斷技術逐漸趨于完善，知識工程的應用等把結構損傷識別技術推向了智能化和信息化。雖然結構健康診斷技術逐漸趨向了信息化和智能化，但人工檢測仍然是當前主要的診斷方法，如局部法、目測法等方法，此類方法不能第一時間發(fā)現(xiàn)結構的損傷，具有諸多缺點，因此應用起來具有較大局限。例如美國姥島大橋裂紋被發(fā)現(xiàn)時已經發(fā)展了3天，因未第一時間發(fā)現(xiàn)裂紋而造成了重大經濟損失，而且對于結構的一些隱蔽部位和一些無法接近的部位，人工檢測尚無法識別，這也是其缺陷之一。

在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術中至少存在可靠性低、操作過程復雜和成本高等缺陷。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于，針對上述問題，提出一種遺傳算法的優(yōu)化方法，以實現(xiàn)可靠性高、操作過程簡單和成本低的優(yōu)點。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：一種遺傳算法的優(yōu)化方法，包括：

⑴規(guī)定算術雜交為

x′₁＝λ₁x₁+λ₂x₂???????????(4-4)

x'₂＝λ₁x₂+λ₂x₁??????????(4-5)其中x′₁、x'₂為子染色體，x₁、x₂為父代，根據(jù)λ₁、λ₂的限制條件，得到不同的組合類型；

⑵邊界算子主要適用于約束優(yōu)化問題，其中球雜交就是邊界算子一個主要應用，通過不同父代(x₁，x₂，…,x_n)與(y₁，y₂，…,y_n)得到子代為(z₁，z₂，…,z_n)