遗传算法在三次设计中的应用

摘要

三次设计是20世纪70年代创立的优化设计方法，其基本思想是用正交表安排试验方案，用误差因素模拟各种干扰，以信噪比(SN比)作为衡量产品质量特性稳定性的指标，用廉价元部件组装质量上乘、成本低廉、性能稳定可靠的产品。三次设计一经提出，就在日本、美国和欧洲的电子、化工、冶金、汽车和纺织等行业广泛应用，也在我国不少工业部门应用，并被称为田口方法。 遗传算法(GA)则是近年来的热点研究领域，它是美国JohnHolland教授根据生物进化的模型提出的一种优化方法。它从试图解释自然系统中生物的复杂适应度过程入手，在计算机上模拟生物进化过程和基因操作，来构造人工系统的模型，它提供了不依赖于问题具体领域求解复杂系统优化问题的通用框架。近年来，遗传算法应用于函数优化、组合优化问题、生产调度问题、机器人智能控制、图像处理、模式识别等很多领域。 本文简要介绍了三次设计和遗传算法的基本概念、操作步骤等，然后借助遗传算法进行三次设计，对两个实际问题进行求解。结果表明，与传统的田口方法相比，不仅可以大大减少试验次数和计算，而且可以得到比田口方法还好的最优目标值。如果结合回归试验设计或人工神经网络，遗传算法也能应用于试验性项目的三次设计。本文还在简单遗传算法基础上，探索优化算法设计本质，并将正交设计及均匀设计方法应用于遗传算法的初始种群的生成，构造出新形态的遗传算法；探索简单遗传算法的Mathematica程序，并编译了上述特殊的三次设计的构造程序。

目录

声明

摘要

第一章遗传算法简介及其应用现状

第二章试验设计简介

第三章遗传算法在三次设计中的应用

第四章遗传算法的其他简单探讨研究

结束语

参考文献

附录 本人已发表论文：

致谢