Нейронні мережі нового покоління
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
µма кросовера
6. Формування нової популяції. Хромосоми, отримані у результаті генетичних операторів до популяції предків, утворюють нову популяцію. Така популяція стає поточної для даної ітерації k ГА. На кожній ітерації розраховується значення функції пристосованості для всіх хромосом. В результаті перевірки умови закінчення ітерацій відбувається або зупинка алгоритму, або перехід до нового кроку ГА - селекції. В результаті селекції вся попередня популяція замінюється популяцією нащадків з кількістю N. Етап схрещування і мутації також називається еволюцією, на якому відбувається рекомбінація генів у хромосомах.
7. Вибір найкращої хромосоми. Найкращою вважається хромосома з максимальним значенням функції пристосованості.
Головний фактор еволюції - природний відбір, тобто природна селекція, приводить до того, що виживають найбільш пристосовані особини.
Генетичний алгоритм є комбінованим методом. Механізми схрещування і мутації в якомусь значенні реалізують переборну частину методу, а відбір кращих рішень - градієнтний спуск. Така комбінація дозволяє забезпечити стійко хорошу ефективність генетичного пошуку для будь-яких типів задач.
2.2.4 Нечіткі системи
За допомогою нечітких множин можна формально визначити неточні та багатозначні поняття, такі як "висока температура", "молодий чоловік", "середній зріст" або "велике місто" [3]. Перед формулюванням визначення нечіткої множини необхідно задати так звану область значень (universe of discourse). В випадку неоднозначного розуміння "багато грошей" великою буде визнана одна сума, якщо ми обмежимось діапазоном [0, 1000 грн.] та зовсім інша в діапазоні [0, 1000000 грн.]. Область значень, далі будемо називати простором або множиною, буде позначатись символом Х. Необхідно памятати, що Х - чітка множина.
Визначення. Нечітка множина А в деякому (не порожньому) просторі Х, що позначається як А Х, називається множиною пар
A = { (x,A (x)); xX} (2.1)
де
A: X [0,1] (2.2)
функція приналежності нечіткої множини А. Ця функція приписує кожному елементу х Х степінь його приналежності до нечіткої множини А, при цьому можна виділити три випадки:
1) A (x) = 1 означає повну приналежність елемента х до нечіткої множини А, тобто х А;
2) A (x) = 0 означає відсутність приналежності елемента х до нечіткої множини А, тобто х А;
3) 0 < A (x) < 1 означає часткову приналежність елемента х до нечіткої множини А.
В літературі застосовується символьне описання нечітких множин. Якщо Х - це простір з кінцевою кількістю елементів, тобто Х = {x1, …, xN}, то нечітка множина А Х записується у вигляді
(2.3)
Приведений запис має символьний характер. Знак "-" не означає ділення, а означає приписування конкретним елементам х1, …, хn степенів приналежності A (x1),…, A (xn). Іншими словами, запис
. (2.4)
означає пару
. (2.5)
Так само знак "+" в виразі (2.3) не означає операцію додавання, а інтерпретується як множинне сумування елементів (2.5). Слід зазначити, що так само можна записувати і чіткі множини. Наприклад, множину шкільних оцінок можна символічно записати як
D = 2 + 3 + 4 + 5, (2.6)
що рівнозначно запису
D = {2, 3, 4, 5}. (2.7)
Якщо Х - це простір з нескінченною кількістю елементів, то нечітка множина А Х символічно записується у вигляді
Приклад. Якщо X = R, де R - множина дійсних чисел, то множину дійсних чисел "близьких до числа 7", можна визначити функцією приналежності вигляду (рис.2.3)
. (2.8)
Тому нечітка множина дійсних чисел, "близьких до числа 7", описується виразом
. (2.9)
На рисунку 2.3 представлені дві функції приналежності нечіткої множини А дійсних чисел, "близьких до числа 7".
а) б)
Рис.2.1 Функції приналежності нечіткої множини дійсних чисел, "близьких до числа 7"
2.3 Опис організації вхідних та вихідних даних
В якості вхідних (початкових) даних використано: навчальне навантаження викладачів (кількість занять для навчальних груп із визначених дисциплін); вимоги до послідовності проведення занять; пристосованість приміщень для проведення занять; поділ груп на підгрупи, умови їх обєднання у потоки; вимоги викладачів до вільних пар або днів та ін. За змістом вхідні дані поділені на таблиці бази даних.
Вихідними даними програми є допустимий варіант розкладу. Розклад являє собою таблицю, в якій стовпці відповідають певній навчальній підгрупі, а рядки - певній парі з вказанням назви дисципліни, прізвища викладача та назва приміщення.
Проміжними вихідними результатами є варіант розкладу для покоління з номером k.
2.4 Опис організації вибору технічних і програмних засобів
Розроблений програмний продукт орієнтований на роботу в ОС Windows 95/98/NT/XP, тому для коректної роботи програми необхідне стабільне функціонування ОС. Програма створена в середовищі Borland Delphi 6.0. Для збереження початкових даних використано базу даних, яка створена за допомогою системи керування базами даних Firebird. Під час виконання програма звертається до програми Microsoft Excel з пакету Microsoft Office для збереження результатів, а також до реєстру ОС.
До технічних засобів відносимо ПК, на яких буде проводитися складання розкладу. Мінімальними вимогами до апаратної част