[发明专利]一种遗传算法的适应方法

说明书

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域，具体地，涉及一种遗传算法的适应方法。

背景技术

目前基于振动信号的土木工程损伤识别技术受到国内外广大科研者的认可，由于信号的获取较容易，通常只需要简单仪器就能获取，并且处理起来比较方便，因此受到了广泛应用。在结构健康监测方面，损伤识别技术一直都是困扰世界各国工程师的一个难题，而且是一个必须攻克的核心问题，损伤识别技术直接影响结构健康监测的发展。当前损伤诊断技术还不太完善，一些识别技术无法很好地识别结构的损伤，也无法很好地评估结构的运营状态，离实用性还有很长的一段路要走。基于振动信号的损伤识别技术具有广泛的研究前景，其现实价值不可估量，它涉及到了很多的理论知识，包括结构动力学理论、随机振动理论、遗传算法理论、频响函数理论、残余力向量法理论、信息科学理论等一系列科学知识，同时控制科学与工程、计算机科学与技术、系统论在损伤识别中都有广泛的应用，因此结构损伤识别技术拥有强大的理论背景。

判断土木工程结构是否存在损坏，这是健康监测的第一步，也决定了接下来工作的方向。确定结构发生损伤后，接下来是要找到损伤发生的具体位置，这是损伤识别技术中重点要研究的问题之一，也是研究的关键和难点问题。知道了具体的损伤位置，然后评估结构的损伤严重程度，对结构进行健康诊断的目的就是要知道结构损伤的严重程度，它为结构加固，维修和使用提供了依据，最后对工程结构剩余使用年限进行预测。近100年来结构健康诊断技术取得了一些重大成绩，20世纪中叶主要以目测来检查识别结构的损伤，刚开始主要应用于检测桥梁工程的安全。对于海洋平台而言，其损伤监测研究开始于70年代，目前国内外取得了一些重要的研究成果，70年代至今，结构健康诊断技术逐渐趋于完善，知识工程的应用等把结构损伤识别技术推向了智能化和信息化。虽然结构健康诊断技术逐渐趋向了信息化和智能化，但人工检测仍然是当前主要的诊断方法，如局部法、目测法等方法，此类方法不能第一时间发现结构的损伤，具有诸多缺点，因此应用起来具有较大局限。例如美国姥岛大桥裂纹被发现时已经发展了3天，因未第一时间发现裂纹而造成了重大经济损失，而且对于结构的一些隐蔽部位和一些无法接近的部位，人工检测尚无法识别，这也是其缺陷之一。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在可靠性低、操作过程复杂和成本高等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种遗传算法的适应方法，以实现可靠性高、操作过程简单和成本低的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种遗传算法的适应方法，包括：

a、对遗传算法的杂交、变异进行改变，以适应特定的工程问题；

b、适应进化过程就是在求解问题时动态调整相应参变量，使遗传算法更适应。

进一步地，所述步骤b，具体包括：

设optg(x)(x∈[u,v])是一已知的优化事件，为了使适应函数和目标函数映射得到的适应值为正数，故必须建立二者之间的关系，g→f是函数映射，x^*是最优解，maxf(x^*)＝optg(x^*)(x^*∈[u,v])，f(x)是适应函数，g(x)是目标函数，当面对最大化问题时有

其中c_min是理论值或是特定输入值，也或者是g(x)中最小值。当针对的是最小化问题时f(x)与g(x)的映射关系是

其中c_max与c_min含义一样，只不过是最大值而已；

利用遗传代数来修改，变异率和遗传代数成反比关系，如下式

pm=0.5-0.3tG---(4-3)]]>

t遗传代数，G最大代数。