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1.一个易用、遗传源码遗传易部署的算法算法Python遗传算法库
2.python：遗传算法（Genetic Algorithm，GA）求解23个测试函数
3.[1] 遗传算法--附Python代码
4.优化算法 | 遗传算法（附Python代码）
5.遗传算法精英保留策略、代码NSGA2算法双目标优化Python版
6.遗传算法 自习笔记 附代码(python语言实现)

一个易用、遗传源码遗传易部署的算法算法Python遗传算法库

       介绍一个功能强大且易于部署的Python遗传算法库，它封装了包括差分进化、代码小程序 源码论坛遗传、遗传源码遗传粒子群、算法算法模拟退火、代码蚁群、遗传源码遗传鱼群和免疫优化在内的算法算法七种启发式算法。

       安装方法灵活，代码可以选择直接下载库中的遗传源码遗传'sko'文件夹，或者按照文档步骤进行。算法算法该库的代码一大特色是支持用户自定义（UDF）操作，你可以创建并注册新的算子，如:

       python

       import sko

       ga_instance = sko.GA()

       ga_instance.register_operator('your_custom_operator')

       此外，库内还提供多种算子供选择，如交叉、变异等，并提供面向对象的高级自定义方法。库还支持GPU加速，虽然1.0.0版本会有更完善的实现，但目前有一个示例可供尝试。

       库还支持断点继续运行，如先运行代，再续跑代。以下是快速开始指南：

差分进化算法: 定义问题后调用相应函数运行。

遗传算法: 从定义问题到绘制结果的完整步骤都有示例。

       遗传算法在旅行商问题上的应用，如重载交叉和变异算子。

粒子群算法: 包括带和不带约束的版本，同样提供完整步骤。

模拟退火算法: 用于多元函数优化和TSP问题，有多种流派可选。

蚁群算法和免疫优化算法针对TSP问题提供了实例。

人工鱼群算法同样有相关代码示例。

       了解更多详细信息，可以查阅原文链接，所有内容均为阿里云原创，云播+源码未经授权请勿转载。

python：遗传算法（Genetic Algorithm，GA）求解个测试函数

       Python中的遗传算法（Genetic Algorithm, GA）：解决个测试函数实例

       遗传算法，一种源自生物进化模拟的高效全局优化工具，模仿了自然选择和遗传过程中的关键机制，如复制、交叉与变异。它以初始种群为起点，通过随机选择、交叉和变异操作，逐步引导群体在搜索空间中探寻更优解。这种方法旨在通过迭代迭代，让种群逐渐进化，最终收敛于适应度最高的解，从而解决复杂问题。

       针对个测试函数的挑战，它们是评估和测试优化算法性能的经典集合。这些函数包括各种特性，如单峰、多峰、复杂度等，提供了全面的测试环境。通过Python实现的代码，我们可以直观地观察算法在这些函数上的表现，看看它如何在求解过程中优化问题。

       虽然具体代码和结果未在此直接展示，但你可以参考IT猿手在CSDN博客中的详细内容，那里提供了个测试函数的介绍、相关代码示例以及可能的优化结果。通过分析这些内容，你可以深入了解遗传算法在实际问题求解中的应用和效果。

[1] 遗传算法--附Python代码

       遗传算法（Genetic Algorithm, GA）是一种模拟生物在自然界中遗传和进化的适者生存的搜索算法。这种算法是在 年由美国的 Holland 教授首次提出，是一种全局优化概率搜索算法。生物可以通过遗传、变异和自然选择而不断地进行演化，遗传算法就是从达尔文的自然选择理论中发展而来。就像是不同的基因，不同的string输入源码染色体会形成不同的物种。

       在遗传算法中，每一个染色体都是一个解决方案，一系列染色体聚集在一起就是所谓的种群。种群根据“生物间相互竞争，能够适应者存活”的原则进行个体淘汰。

       从初始种群开始，利用适值函数对种群中每一个染色体进行适应度计算，根据个体适应值占总体适应值的比例，设计合适的选择策略在当前种群中挑选优秀个体，并将这些优秀个体进行交叉和变异产生新的种群。参考物种的演化历程，这些个体一代又一代的进行进化，直至达到所满足期望的结束条件后从中挑选出最优秀的个体作为最终解。

       编码是设计遗传算法首先需要解决的问题。由于遗传算法不能直接处理解空间的解数据，因此必须通过编码的方式将这些解表示为遗传空间的基因型串结构数据。遗传算法的编码方式有许多，最典型的是二进制编码和实数编码。其中，二进制编码是人们常选择的编码方式。

       二进制编码将待求解问题的解空间用二进制数 0,1 表示，每个个体基因型都是一个二进制编码符号串，其串长取决于求解的精度。因此，在求解适应度值时需将其解码后再进行求解。实数编码则是利用实值来直接表示染色体上的基因，无需进行解码，可以直接求取个体的适应度值。

       随机产生一定数量的个体，构成初始解的种群，并设置进化代数。产生初始种群的方法通常有两种：一种是在对问题的解无任何经验知识的情况下，随机产生样本；另一种是在具有某些经验知识的情况下，将其转换成需要满足的要求，在满足要求的解中随机的选取样本。初始群体也要选择适当的个体数量，如果挑选个体数量的过小则会降低种群的多样性，而群体的选择过大就会导致计算复杂、部分高适值的高效eq源码个体有可能被淘汰，影响杂交性能。

       适应度函数是对染色体适应能力进行评价的函数，显示着个体或解的优劣。遗传算法评判解的优劣并不在于该解的构造，而是在于该解的适应度值大小。

       适应度函数的确立对遗传算法计算的收敛速度及最优解的寻找产生极大的影响。这是由于遗传算法在进化搜索中基于适应度函数，通过计算种群中每个个体的适应度来搜索寻找。此外，在遗传算法中，适应度函数的复杂性占主导地位，因此在求解过程中要尽量简化适应度函数，以减少运算的复杂程度。

       在遗传算法流程的每个循环的开始，利用选择算子从当前种群中选出部分个体作为新产生子代的父代。该选择是基于概率的，并且被选中的个体的概率与其适应度相关联，从而有较高适应度的个体具有更高优势。任意的选择两个染色体进行杂交。当前常见的选择算子主要有轮盘选择、排序选择法、精英选择、随机遍历抽样这几种。

       遗传算法的重组算子里包含交叉算子等其他重组算子，由于遗传算法中有二进制编码、实值编码、排列编码、树编码等编码方式，因此也必须有与编码方式相适应的不同的交叉算子。二进制编码中常见的有一点交叉、二点交叉等重组算子。交叉概率通常用 [公式] 来表示，它是指两个染色体之间发生交叉重组的概率。交叉概率的取值一般选取 0. 到 1. 之间。

       变异是指种群中的染色体在进行复制时，产生极低的概率使得这一过程中发生了变化，从而产生了变异，即该染色体上的某个基因点或部分基因发生了突变，突变后的写单源码基因将会表现出新的特征。

       变异概率通常用 [公式] 来表示，受染色体长度和种群大小的影响。此外， [公式] 的取值也会对算法的收敛性以及最终的最优解取值产生较大的影响，当变异概率较小时，解的稳定性较高，但容易陷入局部最优，且难以跳出局部最优解的区间，若变异概率较大，则可丰富解的空间，跳出局部最优区间，最终趋向全局最优解，因此在设计程序的时候应多次尝试确定合适的变异概率。

       停止准则的定义方式主要有三种，即最优个体的适应能力达到指定的阈值、最优个体的适应度和群体总适应度保持稳定不变以及达到预设的最大迭代次数。

       遗传算法解决问题时，对约束条件的处理方法有四种方法：

       （1）在开始设计编码规则时，让解码后的染色体就只可能落在可行区域内；

       （2）设计合理的交叉算子和变异算子，使得在满足所设计算子本身特性的前提下，让运算后的染色体也在可行域内；

       （3）采用罚函数的方法，将惩罚值加入适值函数中，降低不满足约束条件个体的生存概率；

       （4）在遗传操作后加入判断语句，判断是否满足约束条件，如果是则继续，不满足可将其超出边界的放到边界上或重新初始化操作。

       使用遗传算法求解 TSP 问题，首先导入基本库，设置遗传算法参数

       接着构建遗传算法模型

       构建 TSP 实验场景

       运行主函数，求解并绘制最优路径

       求解结果如下

优化算法 | 遗传算法（附Python代码）

       遗传算法（GA）是今天要讲述的主题，相信大家对它并不陌生。过去我们已经发布过多篇关于GA的教程：

       过去的教程主要是使用GA来解决离散优化问题，而很少涉及到连续优化问题。因此，今天我们将重点讲解如何使用GA来解决连续优化问题。

       首先，我们需要确定要解决的问题，即求解以下函数的最小值：

       （公式）

       以下是遗传算法求解步骤的详细说明：

        | 种群初始化：由于求解问题的变量数量为5，因此染色体的长度为5。假设种群数量为npop，则随机生成npop个长度为5的个体，且每个个体在每个维度上的取值范围应在-至之间。种群初始化的代码如下：

       假设npop=5，则初始化种群的结果如下，其中position表示个体位置，cost表示个体目标函数值：

        | 适应度值计算：这里的适应度值即是目标函数值，具体代码如下：

        | 选择操作：选择操作就是从当前种群中选择出若干个个体，本例中使用的是轮盘赌选择策略，即适应度值高的个体有更大的概率被选中，具体代码如下：

       假设输入参数p=[1,2,3,4,5]，下面我们来分析每一行代码的含义。

       cumsum函数是累加函数，因此c=[1,3,6,,]。sum函数是求和函数，sum(p)=，np.random.rand()函数返回一个[0,1)之间的随机数，不包括1，因此r的取值范围为[0,)之间的一个数，不包括，假设此时r=5。

       np.argwhere(a)函数返回非0元素的索引，其中a是要索引数组的条件，并且该函数输出的是一列元素。因此，np.argwhere(r <= c)返回的是r <= c的索引，输出结果为：

       最终返回ind[0][0]=2，说明r=5落在3~6之间，即落在p=3所属的区间，轮盘赌示意图如下。

        | 交叉操作：交叉操作是对选择出的两个个体进行处理，使它们能够互相继承彼此良好的基因片段，具体代码如下：

       np.random.uniform(low,high,size)函数返回size相同维度且取值范围在[low,high)之间的随机数，如返回4个[0,1)之间的随机数，具体返回结果如下。

       下面这两行代码实际上表示产生两个新个体的计算公式。

        | 变异操作：变异操作是对某一个个体进行处理，更新该个体的位置，具体代码如下，其中mu是变异概率：

       flag = np.random.rand(*x.position.shape) <= mu这行代码的含义是判断随机生成的与个体长度相等的数字中是否小于等于变异概率mu，返回结果示例为[False True False False False]。

       ind = np.argwhere(flag)表示找出flag为True的索引，即找出待变异的基因位，返回结果为ind=[[1]]。

       y.position[ind] += sigma*np.random.randn(*ind.shape)表示更新待变异的基因位。

       以下是遗传算法流程图的展示：

       以下是遗传算法实例验证的代码及结果：

       （公式）

       ga.py代码如下：

       app.py代码如下：

       求解结果如下：

       

参考资料：

       [1]Mostapha Kalami Heris, Practical Genetic Algorithms in Python and MATLAB – Video Tutorial (URL: yarpiz.com//ypga...), Yarpiz, .

       下期再见。

遗传算法精英保留策略、NSGA2算法双目标优化Python版

       在优化算法领域，遗传算法因其强大的全局搜索能力而备受关注。本文将深入探讨遗传算法的精英保留策略与NSGA-II算法在双目标优化问题中的应用，以及如何利用Python实现这些算法。首先，我们将简要介绍遗传算法的基本概念，包括精英保留策略的重要性，并通过具体问题示例展示如何在遗传算法中应用这一策略。接着，我们将深入NSGA-II算法的双目标优化，展示其实现过程与关键参数设定。

       为了更好地理解遗传算法精英保留策略，我们参考了相关资源，将其用于解决一个具体的数学问题。该问题涉及决策变量x1到x5，以及两个约束条件：(x1-.)^2<=0.和（x1-1)^2<=1。通过应用增强精英保留策略的遗传算法，我们能够更高效地找到满足条件的最优解。

       接下来，我们转而探讨NSGA-II算法在双目标优化问题中的应用。NSGA-II是一种多目标优化算法，通过引入拥挤度的概念，实现了较好的多解集分布。我们通过具体的代码实例展示了如何使用NSGA-II进行双目标优化，以及在实现过程中需要关注的关键参数，如编码方式、种群规模、染色体条数、目标函数值矩阵等。

       为了验证算法的有效性，我们还通过DTLZ基准问题进行了测试。DTLZ问题作为多目标优化的典型测试集，能够评估算法在复杂多目标场景下的性能。我们提供了相应的代码实现，展示了如何通过DTLZ问题测试NSGA-II算法的性能。

       在讨论了遗传算法的理论与实现后，我们进一步介绍了Geatpy框架。Geatpy是一个基于面向对象设计的进化算法框架，它将算法实现与问题定义分离，提供了一种模块化、灵活的编程方式。我们详细阐述了Geatpy框架的组成部分，包括问题类、算法模板类、种群类、多染色体种群类等，并解释了各部分的职责与相互关系。

       最后，我们总结了Geatpy框架中的算法选择、算子使用以及如何通过面向对象编程实现新的算子。我们鼓励读者深入研究官方文档，并通过实践案例进一步掌握遗传算法与多目标优化技术。

遗传算法 自习笔记 附代码(python语言实现)

       遗传算法是求解优化问题的一种方法，其核心思想是通过模拟自然选择过程，通过复制、变异和交叉来更新种群，以寻找最优解。具体包括基本概念、操作步骤和Python语言实现。

       遗传算法的目标是求最优解，通过给定的初始种群，不断进行复制、变异和交叉，以优化种群，最终达到求解最优解的目的。

       种群中的每个可行解称为染色体，染色体由多个基因组成。例如，对于一个可行解[公式]，其中的[公式]就是基因。适应度函数用于评估染色体的优劣，决定其是否被复制到下一代。交叉和变异则为染色体提供了多样化的可能。

       在具体操作中，需要设定目标函数、生成初始种群、转换函数、适应度函数、交叉和变异事件。在Python中实现时，需要设置参数如种群大小、染色体长度、变异率和交叉率，并生成初始种群。接下来，定义目标函数、适应度函数、转换函数和变异函数，以及操作函数，如迭代、计算目标函数值、适应度、选择和更新种群等。

       通过迭代操作，遗传算法最终会收敛于一个近似最优解。Python实现的完整代码展示了这一过程，包括目标函数、适应度函数、转换函数、变异和交叉操作等。

       遗传算法在优化问题中具有广泛的应用，但其结果往往为近似最优解。为了提高算法的性能，可以考虑优化选择策略、增加种群数量或增加迭代次数。

       完整Python代码如下，可能包含一些优化或调整以适应特定需求：

       python

       import numpy as np

       pop_size = 5

       dna_length =

       mutate_rate = 0.

       cross_rate = 0.3

       pop = np.random.randint(2, size=(pop_size, dna_length))

       def f(x):

        return np.sin(x**2) - 3*np.cos(x)

       def translate(pop):

        return pop.dot(2 ** np.arange(dna_length)[::-1]) / (2 ** dna_length - 1) * 2

       def fitness(pop):

        return pop - np.min(pop) + 1e-3

       def cop(pop, fitness):

        idx = np.random.choice(np.arange(pop_size), size=pop_size, replace=True, p=fitness / fitness.sum())

        return pop[idx]

       def mutate(child):

        for i in range(dna_length):

        if np.random.randn() < mutate_rate:

        child[i] = 0 if child[i] == 1 else 1

        return child

       def cross(chro, pop):

        if np.random.randn() < cross_rate:

        i = np.random.randint(pop_size)

        lis = np.random.randint(0, 2, size=dna_length).astype(np.bool)

        chro[lis] = pop[i, lis]

        return chro

       for i in range():

        ans = f(translate(pop))

        fit = fitness(ans)

        print('most fitted answer=%f' % (f(translate(pop[np.argmax(fit), :]))))

        pop = cop(pop, fit)

        pop_copy = pop.copy()

        for chro in pop:

        child = cross(chro, pop_copy)

        child = mutate(child)

        chro = child

遗传算法的Python代码实现

       遗传算法是一种高效的全局优化工具，通过随机操作结构对象和概率导向的寻优策略，无需预设规则就能探索和优化搜索空间。其核心机制包括选择、交叉和变异，涉及编码、初始化、适应度函数设计以及遗传操作等步骤。遗传算法在解决诸如寻路、生产调度等问题时表现出色。

       通过一个具体的例子，我们可以看到如何用Python实现遗传算法。比如，我们有6个输入和6个权重，目标是找到使方程输出最大的权重组合。首先，定义输入变量和权重数量。然后，初始化一个包含随机权重值的人口，每个个体由6个基因（权重）组成。接下来，定义适应度函数，它通过计算输入与权重的乘积之和来评估解决方案的质量。在5次迭代中，我们计算适应度值，选择最优个体进行交配并引入变异。最后，经过多次迭代，算法找到最优权重组合，显示出遗传算法的有效性。

       具体代码实现可以在参考文献中查看，包括GitHub上的完整代码示例。通过这个过程，我们可以直观地看到遗传算法如何通过随机优化寻找问题的最优解。

基于Python编程,使用遗传算法求解区间[0,]上的二次函数y=x(x-1)的最大值？

       max_y=max(list(map(lambda x:[x,x*(x-1)], [x for x in range(0,)])))

       print(f"[x,y]={ max_y=}")

       '''python运行效果

       [x,y]=max_y=[, ]

       '''