[發明專利]一種遺傳算法的適應方法

在審

• 申請號: 201410769201.8
• 申請日: 2014-12-12
• 公開（公告）號: CN104484706A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（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

本發明涉及土木工程技術領域，具體地，涉及一種遺傳算法的適應方法。

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測的發展。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，離實用性還有很長的一段路要走。基于振動信號的損傷識別技術具有廣泛的研究前景，其現實價值不可估量，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，這是健康監測的第一步，也決定了接下來工作的方向。確定結構發生損傷后，接下來是要找到損傷發生的具體位置，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，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現結構的損傷，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現時已經發展了3天，因未第一時間發現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。

在實現本發明的過程中，發明人發現現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。

發明內容

本發明的目的在于，針對上述問題，提出一種遺傳算法的適應方法，以實現可靠性高、操作過程簡單和成本低的優點。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種遺傳算法的適應方法，包括：

a、對遺傳算法的雜交、變異進行改變，以適應特定的工程問題；

b、適應進化過程就是在求解問題時動態調整相應參變量，使遺傳算法更適應。

進一步地，所述步驟b，具體包括：

設optg(x)(x∈[u,v])是一已知的優化事件，為了使適應函數和目標函數映射得到的適應值為正數，故必須建立二者之間的關系，g→f是函數映射，x^*是最優解，maxf(x^*)＝optg(x^*)(x^*∈[u,v])，f(x)是適應函數，g(x)是目標函數，當面對最大化問題時有

其中c_min是理論值或是特定輸入值，也或者是g(x)中最小值。當針對的是最小化問題時f(x)與g(x)的映射關系是

其中c_max與c_min含義一樣，只不過是最大值而已；

利用遺傳代數來修改，變異率和遺傳代數成反比關系，如下式

pm=0.5-0.3tG---(4-3)]]>

t遺傳代數，G最大代數。