遗传算法术语
适应度函数
适应度函数是您想要优化的函数。对于标准优化算法,这被称为目标函数。工具箱软件尝试找到适应度函数的最小值。
将适应度函数写为文件或匿名函数,并将其作为函数句柄输入参量传递给主遗传算法函数。
个体
个体是可以应用适应度函数的任意点。个体的适应度函数值就是其得分。例如,如果适应度函数是
向量(2, -3, 1) 是一个个体,其长度为问题中的变量个数。个体(2, -3, 1) 的得分是 f(2, –3, 1) = 51。
有时,个体被称为基因组,个体的向量条目被称为基因。
种群和代
种群是由个体组成的数组。例如,如果种群规模为 100,适应度函数中的变量数量为 3,则可以用 100×3 的矩阵表示种群。同一个体在种群中可以出现多次。例如,个体(2, -3, 1) 可以出现在数组的多个行中。
在每次迭代中,遗传算法对当前种群执行一系列计算以产生新的种群。每个连续的种群被称为一个新的代。
多样性
多样性是指种群中个体之间的平均距离。如果平均距离较大,则种群多样性较高;否则,种群多样性较低。下图中,左侧的种群多样性较高,而右侧的种群多样性较低。
多样性对于遗传算法至关重要,因为它使算法能够搜索更大的空间区域。
适应度值和最佳适应度值
个体的适应度值是该个体的适应度函数的值。因为工具箱软件会找到适应度函数的最小值,所以种群的最佳适应度值是种群中任何个体的最小适应度值。
父代与子代
为了创建下一代,遗传算法从当前种群中选择某些个体(称为父代),并使用它们来创建下一代个体(称为子代)。通常,算法更有可能选择具有更好适应度值的父代。