本文關(guān)鍵詞：基于改進(jìn)GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的濕度傳感器的溫度補(bǔ)償，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

　　4 改進(jìn)的遺傳算法

　　在GA 搜索過程中，會(huì)出現(xiàn)將妨礙適應(yīng)值高的個(gè)體生成而影響GA 的工作，是搜索方向偏離全局最優(yōu)解的問題，針對這樣的問題采用適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)適應(yīng)度函數(shù)和混合編碼方式來解決，同時(shí)對參數(shù)也進(jìn)行調(diào)整，主要是對交叉算子和變異 算子、交叉概率Pc和變異概率Pm進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。

　　4. 1 混合編碼方案

　　本文將2 進(jìn)制編碼、解碼操作簡單易行，交叉、變異等遺傳操作便于實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)[15-16],和實(shí)數(shù)編碼解決連續(xù)參數(shù)優(yōu)化問題時(shí)比較直觀、精度高且不需解碼的優(yōu)點(diǎn)相 結(jié)合，達(dá)到改進(jìn)算法的目的，改進(jìn)后的編碼方式既可以加快遺傳操作，進(jìn)行大范圍的全局搜索，同時(shí)也解決連續(xù)參數(shù)優(yōu)化問題，提高優(yōu)化精度。

　　算法中采用2進(jìn)制編碼的基因表示BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，即對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的隱層節(jié)點(diǎn)數(shù)進(jìn)行2 進(jìn)制編碼，實(shí)數(shù)編碼的基因表示相應(yīng)的權(quán)值和閾值，運(yùn)用“結(jié)構(gòu)編碼”和“權(quán)值編碼”來實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的并行，再以這種結(jié)構(gòu)的染色體作為遺傳算法的操作變量，進(jìn)行遺 傳操作。這樣在優(yōu)化出性能優(yōu)越的結(jié)構(gòu)的同時(shí)，又得出了較好的權(quán)值分布。

　　下面對該編碼方案進(jìn)一步詳細(xì)說明。假設(shè)BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的隱層節(jié)點(diǎn)數(shù)最大可能數(shù)為個(gè)l,網(wǎng)絡(luò)的輸入和輸出層節(jié)點(diǎn)數(shù)分別為m 個(gè)和n 個(gè)，則網(wǎng)絡(luò)中待優(yōu)化參數(shù)的總數(shù)為l × m + m + m × n + n + 1 個(gè)，1表示待優(yōu)化的隱層節(jié)點(diǎn)數(shù)。如果用q 位0 ~ 1 字符串表示隱層節(jié)點(diǎn)數(shù)，則隱層節(jié)點(diǎn)數(shù)的范圍是0 ~ 2q – 1,則所有參數(shù)的編碼方式可以形象表示為圖3 所示。

　　將所有參數(shù)劃分為5 部分，其中實(shí)數(shù)編碼部分分別為權(quán)值wij、vit,閾值ζi、ηt,存放各自的位數(shù)，按照隱層節(jié)點(diǎn)最大可能數(shù)目2q – 1 設(shè)計(jì)，這樣的設(shè)計(jì)是為了能全部反映第1 部分所表示的隱層節(jié)點(diǎn)數(shù)，不至于發(fā)生當(dāng)?shù)?部分出現(xiàn)比較大的節(jié)點(diǎn)數(shù)的時(shí)候，后面4 部分沒有足夠的位數(shù)存放權(quán)值和閾值的情況。由于第1 部分顯示的數(shù)值不一定都是最大可能數(shù)，這就會(huì)導(dǎo)致后面幾部分出現(xiàn)某些無效位數(shù)的可能。為了計(jì)算方便，將有效位放在每一部分的前面，無效位放在每一部分后 面，所以當(dāng)隱層節(jié)點(diǎn)數(shù)確定時(shí)，可以明確看出有效位和無效位，交叉和變異算子都需要在有效位上進(jìn)行。

　　4. 2 適應(yīng)度函數(shù)的選擇

　　遺傳算法的搜索目標(biāo)是所有進(jìn)化代中使網(wǎng)絡(luò)的誤差平方和最小的網(wǎng)絡(luò)權(quán)重，而遺傳算法只能朝著使適應(yīng)度函數(shù)值增大的方向進(jìn)化。所以，本文根據(jù)產(chǎn)生的權(quán)值閾值所 對應(yīng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算出BP 網(wǎng)絡(luò)的誤差平方和，則適應(yīng)度函數(shù)采用誤差的倒數(shù)。

　　4. 3 混合編碼中遺傳算子的確定

　　4. 3. 1 選擇算子

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