一种基于遗传算法的辛烷值损失模型参数优化方法

文档序号:25286042发布日期:2021-06-01 17:35阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于遗传算法的辛烷值损失模型参数优化方法,其特征在于,包括以下步骤:

s1、初始化种群参数;

s2、初始化种群;

s3、计算种群每个个体的适应度;

s4、对种群中的个体执行选择操作,个体适应度越大,选择该个体的概率就越大;

s5、对种群中的个体进行交叉操作;

s6、对种群的个体进行变异操作;

s7、算法终止判断,如果满足条件则终止算法,输出最优适应度和对应参数,否则返回步骤s2。

2.如权利要求1所述的基于遗传算法的辛烷值损失模型参数优化方法,其特征在于,所述步骤s2的具体步骤为:

步骤s21:计算第i条染色体population[i]用二进制表示时实际所需要的长度chromosome_length[i],并把其中最大的长度记为max_cd;

上式中,mmi[i]表示第i条染色体的十进制取值下限,mma[i]表示第i条染色体的十进制取值上限;m为染色体的小数点精度;

步骤s22:按照从低位到高位的顺序对种群中每个个体的染色体进行二进制化,如果第i条染色体的长度chromosome_length[i]小于最大的染色体长度max_cd,用二进制初始化第i条染色体的chromosome_length[i]个低位,并用0填充max_cd-chromosome_length[i]个高位;否则直接初始化全部基因位;

步骤s23:接着用步骤s21,步骤s22初始化所有个体。

3.如权利要求1所述的基于遗传算法的辛烷值损失模型参数优化方法,其特征在于,步骤s3的具体步骤为:

步骤s31:将第i条染色体的每个取值解码为十进制,并转换到第i条染色体对应优化参数的十进制区间:

上式中,population_decimalism[i][j]表示第i个染色体第j个取值解码后的十进制数;value[i][j]表示第i条染色体第j个可能取值转换区间后的十进制取值;

步骤s32:计算所有个体的适应度f:

f[j]=w*value[j]+b

f[j]为第j个个体的适应度,w为模型参数的权重参数,b为模型的偏置参数;

步骤s33:最好适应度fitness_best的更新,如果f[j]大于种群当前最好的适应度fitness_best,说明第j组染色体的适应度更好,用f[j]替换种群当前的最优适应度fitness_best,并替换f[j]对应的第j组染色体的取值。

4.如权利要求1所述的基于遗传算法的辛烷值损失模型参数优化方法,其特征在于,所述步骤s4的具体步骤为:

步骤s41:首先计算出群体的适应度总和f=∑f[j];

步骤s42:其次计算出第j组染色体的选择概率

步骤s43:计算出第j组染色体的累积概率

步骤s44:再产生一个0到1之间的随机数r;

步骤s45:若r<q[1],选择第一组染色体;若q[j-1]<r<q[j],选择第j组染色体;

步骤s46:重复步骤s44、步骤s45共population_size次,随后将选择到的染色体组作为新种群,淘汰没选择到的染色体组,以此模拟自然选择过程。

5.如权利要求1所述的基于遗传算法的辛烷值损失模型参数优化方法,其特征在于,所述步骤s5的具体步骤为:

步骤s51:对群体中同一条染色体的不同取值进行随机两两配对;

步骤s52:产生0到1之间的随机数r[i],表示第i对染色体的交叉概率;

步骤s53:若r[i]>pc,表示第i对染色体会进行交叉;否则返回步骤s52计算下一对染色体的交叉概率;

步骤s54:产生随机的基因交叉位置;

步骤s55:在第j个基因位切断第i对染色体,并按照染色体长度保持不变的原则对第i对染色体进行部分基因交换,产生一对新个体;把新产生的个体加入群体,删除原先的第i对染色体,模拟种群中新旧个体的繁衍更新。

6.如权利要求1所述的基于遗传算法的辛烷值损失模型参数优化方法,其特征在于,所述步骤s6的具体步骤为:

步骤s61:产生0到1之间的随机数r[i][j],表示第i个个体第j条染色体的变异概率;

步骤s62:若r[i][j]>pm,表示第i个个体第j条染色体会产生变异;否则返回步骤s61计算下一条染色体的变异概率;

步骤s63:产生[0,chromosome_length[i]]之间的随机数l,表示染色体变异的基因位点;

步骤s64:对第i条染色体第j个取值的第l个基因位点进行取反操作,将变异的个体加入群体,并删除原先的染色体。


技术总结
本发明公开了一种基于遗传算法的辛烷值损失模型参数优化方法,该方法包括以下步骤:初始化种群参数;初始化种群;计算种群每个个体的适应度;对种群中的个体执行选择操作,个体适应度越大,选择该个体的概率就越大;对种群中的个体进行交叉操作;对种群的个体进行变异操作;算法终止判断,如果满足条件则终止算法,输出最优适应度和对应参数。本发明的基于遗传算法的辛烷值损失模型参数优化方法,优化的模型是多目标优化问题,最终得到的解是一组解。

技术研发人员:张兴
受保护的技术使用者:辽宁工程技术大学
技术研发日:2021.03.29
技术公布日:2021.06.01
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