一种局域多层并行膜结构的P系统算法

摘要

本发明涉及一种局域多层并行膜结构的P系统算法，包括初始化膜结构、运算规则和参数，利用重组规则和变异规则对初始解进行迭代演化，得到试探性解并送入上级区域，并在设定的迭代周期后将试探性解中的最优解送入上上级区域，再利用局部搜索规则在上上级区域中对送入的最优解更新，重复上述步骤直到满足终止条件，结束计算流程。本发明的一种局域多层并行膜结构的P系统算法，丰富了子种群的多样性，扩展了搜索空间，提供在区域3中利用种族规则和变异规则跳出局部搜索范围，减少了陷入局部最优解的可能，增加了寻找最优解的方向，加快了收敛速度，增强了寻找全局最优解的可靠性，提高了运算效率。

主权项

一种局域多层并行膜结构的P系统算法，其特征在于，包括：步骤1：初始化膜结构、运算规则和参数；其中，膜结构初始化包括将膜结构由从外到内依次嵌套区域1、区域2和区域3初始化为在区域2中生成2ⁿ个区域3，n为分裂步数，每个区域3对应一个子种群，每个子种群中包括多个初始解；运算规则包括重组规则、变异规则、通讯规则、局部搜索规则和终止条件，参数包括局部搜索规则的使用频率NI、迭代次数t、最大迭代次数MAX_GEN，随机产生子种群的规模m；步骤2：在每个区域3中，每个初始解通过重组规则和变异规则进行演化，得到对应的试探性解，再触发通讯规则并根据通讯规则将每个区域3中的最优试探性解送入区域2中，并对迭代次数t以t＝t+1的方式进行累加；步骤3：判断迭代次数t是否等于局部搜索规则的使用频次NI的整数倍，如果是，则将区域2中2ⁿ个试探性解中的最优解送入区域1，否则将区域2中2ⁿ个试探性解随机一一对应送回至区域3中，并返回步骤2；步骤4：在区域1中，利用局部搜索规则对送入的新解进行更新，并将更新后的解与原来存储在其中的当前系统的最优解比较，取两者中的更优解并保留；步骤5：判断区域1中的最优解是否满足终止条件，如果是，则终止算法，并将区域1中的最优解输出至环境，结束处理流程，否则返回步骤2。