遺傳算法在計(jì)算機(jī)輔助沙發(fā)設(shè)計(jì)中的研究與應(yīng)用.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)入一個(gè)多學(xué)科相互交叉、相互滲透、相互影響的時(shí)代,源于模擬某一自然現(xiàn)象或過程并且具有自組織、自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)等特征的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、細(xì)胞自動(dòng)機(jī)和進(jìn)化計(jì)算等研究方向近年來得到了前所未有的蓬勃發(fā)展. 遺傳算法是基于進(jìn)化理論的原理發(fā)展起來的一種廣為應(yīng)用的高效率的隨機(jī)搜索優(yōu)化方法,在各種計(jì)算智能的研究中,這種算法得到了廣泛的關(guān)注,它是在達(dá)爾文進(jìn)化論、門德爾-摩根遺傳學(xué)說的啟示下,通過模擬自然界中的"物競(jìng)天擇,優(yōu)勝劣汰"的優(yōu)生法則及物

2、種遺傳規(guī)律發(fā)展起來的一類算法. 遺傳算法在一些設(shè)計(jì)優(yōu)化問題中已顯示出巨大潛力和深遠(yuǎn)影響,但距離實(shí)現(xiàn)一個(gè)能與人的行為相匹配的系統(tǒng)還很遠(yuǎn).尤其是在一些創(chuàng)新設(shè)計(jì)應(yīng)用,如建筑、音樂、藝術(shù)、設(shè)計(jì),由于評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)主要依賴于人的主觀想法,很難對(duì)個(gè)體的適應(yīng)度函數(shù)進(jìn)行描述.系統(tǒng)如何能在執(zhí)行最優(yōu)化的過程中,為個(gè)體提供進(jìn)化機(jī)會(huì)的同時(shí),也最大限度的避免產(chǎn)生退化的可能;而且可以實(shí)現(xiàn)一種智能化的評(píng)價(jià)方法等問題,成為計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)的研究熱點(diǎn). 人工

3、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法是兩種以生物學(xué)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代優(yōu)化算法,因其優(yōu)越性而被廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)域. 在客觀剖析相關(guān)領(lǐng)域存在的實(shí)際問題的基礎(chǔ)上,本文具體所做工作如下: 1.對(duì)遺傳算法進(jìn)行分析.介紹了遺傳算法的基本原理、基本遺傳算法的改進(jìn)及設(shè)計(jì)方法并對(duì)遺傳算法的收斂性進(jìn)行了分析,給出了一個(gè)統(tǒng)一的收斂標(biāo)準(zhǔn).然后,介紹了基于樹結(jié)構(gòu)的遺傳算法.最后,分析了遺傳算法在設(shè)計(jì)問題中的應(yīng)用價(jià)值. 2.對(duì)徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的原理、結(jié)構(gòu)、方法、分類

4、進(jìn)行了研究.指出RBFNN以其結(jié)構(gòu)簡單、非線性逼近能力強(qiáng)、收斂速度快、全局收斂以及良好的推廣能力,引起各領(lǐng)域工作者的極大關(guān)注,被廣泛應(yīng)用于信息處理、模式識(shí)別、函數(shù)逼近、智能控制和數(shù)據(jù)挖掘等許多領(lǐng)域. 3.一種遺傳算法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合的研究. 通過分析生物在環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)中的成長模式,論文強(qiáng)調(diào)生物進(jìn)化是一個(gè)在生態(tài)環(huán)境里結(jié)合先天遺傳進(jìn)化和后天競(jìng)爭(zhēng)學(xué)習(xí)進(jìn)化的復(fù)雜過程;在傳統(tǒng)遺傳算法的基礎(chǔ)上,我們采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法結(jié)合的

5、方法.選用遺傳算法找到粗略的最優(yōu)值區(qū),作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的初始值,再用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練,采用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逼近GA的適應(yīng)度函數(shù),解決了適應(yīng)度函數(shù)的表示問題,達(dá)到了很好的效果.新算法增強(qiáng)了智能搜索的能力,加快了種群的收斂速度. 4.遺傳算法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合起來應(yīng)用于計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)中的應(yīng)用測(cè)試. 論文以沙發(fā)設(shè)計(jì)為例,基于組合原理和實(shí)例推理的創(chuàng)新設(shè)計(jì)機(jī)制,將上述遺傳算法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合起來應(yīng)用于計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)