- Tải trọng làn thiết kế
A: diện tớch phần bờ tụng cú cựng trọng tõm với cốt thép chđ chịu kéo (bầu
2.4.1. Giải theo thuật toỏn di truyền (GA)
2.4.1.1. Phỏt triển mà nguồn và phần mỊm
Có nhiều chương trình cho Thuật tốn di truyền dạng mã nguồn mở có sẵn trong nhiều trang Web. Tuy nhiên, trong đỊ tài này chọn Thuật toán di truyền bằng ngơn ngữ Delphị Mã nguồn cho Thuật tốn di truyền do Soft Tech Design, Inc. viết l một chương trình nổi tiếng cho mã nguồn hướng đối tượng.
Các đặc điểm chính của chương trình:
+ 2 loại nhiễm sắc thể: chuỗi v số có dấu phẩy động.
+ 3 đối tượng Thuật giải di truyền: chuỗi (cho phép hoán vị), số có dấu phẩy động (cho các phép tính đối với số thực) v danh sách (ví dụ cho các b i toán bán h ng dạo)
+ 3 loại loại lai tạo: một điểm, hai điểm v đồng đều (0.5 < p < 0.8)
+ Cá thể trội (hai nhiễm sắc thể phù hợp nhất tự động truyền lại cho thế hệ sau)
+ Các cơ hội cho lựa chọn ngu nhiờn (khụng dựa trờn giỏ trị hàm thớch nghị)
+ Sự đột biến của các nhiễm sắc thể ít phù hợp nhất.
+ Tuỳ chọn cho số lượng lần chạy để lựa chọn các nhiễm sắc thể phù hợp nhất từ các thế hệ đầu v sau đó sử dụng chúng để bắt đầu các thế hệ tiếp theọ
+ Các giới hn trờn cỏc biến thiết kế: Tất cả các biến thiết kế có thể có các giới hạn trên v giới hạn dướị Nếu trong quỏ trỡnh Thut giải di truyền, một gene đạt tới hoặc vượt quá bất kỳ giới hạn n o thỡ giỏ trị của nó sẽ được lấy bằng giá trị của giới hạn đó. Điều n y tạo ra các r ng buộc phụ một cách hiệu quả cho tất cả cả biến.
+ Các chỉ tiêu để kết thúc chương trình: Sau mỗi một thế hệ, một độ lệch trung bình của các nhiễm sắc thể riêng rẽ từ trung bình của dân số được tính tốn. Số n y sau đó được so sánh với một giá trị dung sai hội tụ đã định trước
Sơ đồ khối :
2.4.1.2. Mã hoá biến thiết kế
MÃ hoỏ biến thiết kế thành chuỗi bit, có chiỊu dài bằng nhau là bước đầu tiờn của GẠ ở trường hỵp này, sử dụng chuỗi dạng nhị phõn (cỏc bớt 0 và 1). Đõy là
Kiểm tra nếu đạt tới thế hệ lớn nhất (max. Generation)
Sư dơng các phép toán Gas: chọn lọc, lai tạo, đột biến
Đỏnh giỏ độ thớch nghi Kết thúc và xuất kết quả No yes Thiết lập cỏc
thụng số ban đầu Khởi tạo ngẫu nhiờn quần thể ban đầu
Kiểm tra nếu thoả mÃn cỏc ràng buộc
Giải mã Tớnh giỏ thành cầu kiện
Yes
Bắt đầu
ỏp đặt hàm
phạt
một bài toỏn tối ưu có nhiều biến thiết kế. Tập hợp cỏc biến này là một phương ỏn cho bài toỏn và được mà hoỏ thành một chuỗi duy nhất.
Vớ dụ, bài toỏn này cú 10 biến thiết kế, với độ chớnh xỏc yờu cầu, mỗi biến đưỵc biĨu diễn bởi 6 bít. Như thế chuỗi nhị phõn biểu diƠn cho 10 biến trên sẽ có chiều dài là 60 bit.
Sau khi mà hoỏ để đỏnh giỏ độ thớch nghi, phải giải mà cỏc chuỗi thành cỏc biến thực theo cỏch đà trỡnh bày ở mục 1.8.
2.4.1.3. Chọn lựa các thông số cđa GA
Như đà trỡnh bày ở trờn, trong mỗi toỏn tử di truyền cú cỏc thụng số. Vớ dụ như xỏc suất lai tạo, xỏc suất đột biến, tỷ lƯ chọn lọc... ảnh hưởng đến lời giải của bài toỏn. Ngồi ra số thế hệ , kích thước qn thĨ ... cịng ảnh hưởng đến kết quả tớnh toỏn.
Trong phần này, ảnh hưởng của cỏc thụng số trờn đến lời giải của GA sẽ đưỵc
xem xét, phân tích.
Phương ỏn 1
Kết quả chạy chương trỡnh với cỏc thông số cđa GA
Số biến thiết kế : 10
Kích thước cđa qn thĨ (population-size) :60 Xỏc suất lai tạo Pc ( crossover probability) : 0.8 Xỏc suất đột biến (chromosome mutation prob) : 0.1
Số thế hệ (generation) : 50
Phương ỏn 2
Kết quả chạy chương trỡnh với cỏc thụng số của GA :
Số biến thiết kế : 10
Kích thước cđa qn thĨ (population-size) :60 Xác suất lai tạo Pc ( crossover probability) : 0.8 Xác suất đột biến (chromosome mutation prob) : 0.01
Số thế hệ (generation) : 50
Phương ỏn 3
Kết quả chạy chương trỡnh với cỏc thụng số của GA
Số biến thiết kế : 10
Kích thước cđa qn thĨ (population-size) : 60 Xỏc suất lai tạo Pc ( crossover probability) : 0.8 Xỏc suất đột biến (chromosome mutation prob) : 0.01 Số thế hệ (generation) : 100
Phương ỏn 4
Kết quả chạy chương trỡnh với cỏc thụng số của GA
Số biến thiết kế : 10
Kích thước cđa qn thĨ (population-size) : 500 Xỏc suất lai tạo Pc ( crossover probability) : 0.8 Xác suất đột biến (chromosome mutation prob) : 0.01
Số thế hệ (generation) : 50
Phương ỏn 5
Kết quả chạy chương trỡnh với cỏc thụng số của GA
Số biến thiết kế : 10
Kích thước cđa qn thĨ (population-size) : 1000 Xỏc suất lai tạo Pc ( crossover probability) : 0.8 Xỏc suất đột biến (chromosome mutation prob) : 0.01
Số thế hệ (generation) : 50
Phương ỏn 6
Kết quả chạy chương trỡnh với cỏc thụng số của GA :
Số biến thiết kế : 10
Kích thước cđa qn thĨ (population-size) : 2000 Xỏc suất lai tạo Pc ( crossover probability) : 0.8 Xỏc suất đột biến (chromosome mutation prob) : 0.01
Số thế hệ (generation) : 50
Nhận xét :
