計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)優(yōu)化遺傳算法應(yīng)用分析

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摘要：本文在介紹遺傳算法與計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)概述的基礎(chǔ)上，研究了遺產(chǎn)算法在計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)優(yōu)化中的應(yīng)用價(jià)值，探討了遺產(chǎn)算法在計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)優(yōu)化中的具體應(yīng)用，分析了遺傳算法應(yīng)用下計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果。希望通過(guò)這次研究，為相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員提供有效的借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；通信網(wǎng)；優(yōu)化；遺傳算法；應(yīng)用

引言

遺傳算法作為生物遺傳法則的重要內(nèi)容，不僅在實(shí)現(xiàn)生物快速進(jìn)化方面發(fā)揮出重要作用，還在計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中體現(xiàn)出非常重要的應(yīng)用價(jià)值，因此，在遺傳算法的應(yīng)用下，加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化是勢(shì)在必行。

1遺傳算法與計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)概述

1.1遺傳算法概述

遺傳算法主要用于對(duì)遺傳變異、優(yōu)勝劣汰自然選擇等生物現(xiàn)象的模擬，通過(guò)對(duì)交叉和變異進(jìn)行初始化和求解，并在這一代中形成多種候選解，然后，通過(guò)利用適應(yīng)度函數(shù)進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算和求解，從所有的子代中選擇出最優(yōu)子代，接著，再次采用交叉、變異等方式，自由組合選擇出的優(yōu)秀子代，最終形成新的優(yōu)秀子代，直到達(dá)到指定的子代數(shù)目目標(biāo)即可。遺傳算法基本流程圖如圖1所示。從圖中可以看出，遺傳算法在具體的應(yīng)用中，需要通過(guò)對(duì)生物的自然進(jìn)化進(jìn)行模擬，并采用搜索最優(yōu)解的方式，完成對(duì)生物的智能進(jìn)化。該算法具有以下特征：第一，淘汰傳統(tǒng)算法的最優(yōu)原則，嚴(yán)格遵循滿意原則；第二，要以群體為出發(fā)點(diǎn)，嚴(yán)格遵循并行性原則；第三，必須在應(yīng)用適應(yīng)度函數(shù)的基礎(chǔ)上，確保相關(guān)領(lǐng)域問(wèn)題的有效解決；第四，通過(guò)對(duì)生物自然進(jìn)化過(guò)程的科學(xué)模擬，在綜合考慮選擇和變異相關(guān)問(wèn)題的前提下，強(qiáng)化隨機(jī)性特征；第五，具有良好的擴(kuò)展性。由此可見(jiàn)，遺傳算法作為新穎的智能計(jì)算技術(shù)，在計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化領(lǐng)域中得到了廣泛地應(yīng)用和普及，并取得了良好的應(yīng)用效果。

1.2計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)概述

計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)，顧名思義，就是指采用通信設(shè)備與傳輸媒體相互連接的方式將大量的計(jì)算機(jī)有效地連接起來(lái)，然后，在利用通信軟件的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)信息的安全、高效地傳遞，從而最大限度地發(fā)揮出交換系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值。同時(shí)，計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的出現(xiàn)和應(yīng)用為實(shí)現(xiàn)多臺(tái)計(jì)算機(jī)之間數(shù)據(jù)信息的傳輸和交互提高了重要的技術(shù)支持。同時(shí)，隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，計(jì)算機(jī)通信技術(shù)也取得了迅猛發(fā)展，在這樣的背景下，計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的功能變得更加強(qiáng)大。計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的應(yīng)用價(jià)值主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息地快速傳輸和共享，能夠確保系統(tǒng)正常、穩(wěn)定、可靠、安全地運(yùn)行；第二，通過(guò)利用分布式處理方式，可以對(duì)相應(yīng)的管理對(duì)象進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督和管理，避免網(wǎng)絡(luò)黑客、不法分子的非法入侵和惡意攻擊，保證了數(shù)據(jù)信息的真實(shí)性、可靠性和安全性；第三，能夠最大化地節(jié)省軟硬件的開(kāi)銷成本。因此，計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的普及和應(yīng)用為促進(jìn)我國(guó)信息向現(xiàn)代化、智能化方向發(fā)展提供了重要保障。

2遺產(chǎn)算法在計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)優(yōu)化中的應(yīng)用價(jià)值

遺傳算法的應(yīng)用可以對(duì)組合優(yōu)化問(wèn)題以及復(fù)雜函數(shù)的相關(guān)優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行有效解決，因此，在計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)優(yōu)化領(lǐng)域中得到了很好的應(yīng)用，其應(yīng)用價(jià)值主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，搜索選擇范圍廣。在遺傳算法的應(yīng)用背景下，相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化選擇的過(guò)程中，可以將那些需要優(yōu)化處理的變量全部作為搜索對(duì)象進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)選擇范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大和優(yōu)化，進(jìn)而為高效地解決相關(guān)優(yōu)化問(wèn)題提供了重要的依據(jù)和參考。第二，工作效率高。通過(guò)將遺傳算法應(yīng)用到計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)優(yōu)化中，網(wǎng)絡(luò)用戶可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)解群之間重要數(shù)據(jù)信息的快速搜索，極大地提高搜索效率和效果，為網(wǎng)絡(luò)用戶搜索資源節(jié)約大量的時(shí)間成本和精力成本。第三，針對(duì)性強(qiáng)。遺傳算法在具體的應(yīng)用中，重點(diǎn)采用了最優(yōu)方法對(duì)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)相關(guān)優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行解決，避免對(duì)垃圾、無(wú)用數(shù)據(jù)信息的利用，從而很好地保證了計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)優(yōu)化的針對(duì)性和高效性。

3遺傳算法在計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)優(yōu)化中的應(yīng)用

3.1計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)原則

在遺傳算法的應(yīng)用背景下，為了進(jìn)一步保證計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)水平，相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員必須要嚴(yán)格遵循以下設(shè)計(jì)原則，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化優(yōu)化和設(shè)計(jì)。只有這樣，才能充分發(fā)揮遺傳算法的應(yīng)用價(jià)值，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)健康、可持續(xù)發(fā)展。第一，連通性原則。在對(duì)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要嚴(yán)格遵循連通性原則，確保多臺(tái)計(jì)算機(jī)之間能夠有效連通，并對(duì)那些因網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障而導(dǎo)致連通出現(xiàn)不暢等問(wèn)題的及時(shí)解決，以確保多個(gè)計(jì)算機(jī)通之間的有效連通。第二，可靠性原則。在對(duì)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化和設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要確保通信網(wǎng)相關(guān)設(shè)備運(yùn)行的可靠性和安全性，避免相關(guān)設(shè)備在使用的過(guò)程中出現(xiàn)故障問(wèn)題；同時(shí)，還要保證通用信道與相關(guān)設(shè)備之間數(shù)據(jù)信息傳遞的流暢性和穩(wěn)定性。

3.2遺傳算法在計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)優(yōu)化中的具體應(yīng)用步驟

在遺傳算法的應(yīng)用背景下，計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)在具體的優(yōu)化和設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要嚴(yán)格按照以下規(guī)定好的步驟進(jìn)行，避免因算法錯(cuò)誤而嚴(yán)重影響計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)工作的順利開(kāi)展，從而給企業(yè)或者個(gè)人帶來(lái)不可估量的經(jīng)濟(jì)損失。第一，確立編碼方案。采用編碼程序的方式產(chǎn)生的序列被稱作“染色體”，這些染色體經(jīng)過(guò)組合和處理后隨機(jī)形成一組新的初始染色體，而這些初始染色體作為一種初始群體應(yīng)用在計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)中。第二，進(jìn)行適應(yīng)度運(yùn)算。在這一環(huán)節(jié)中，相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員需要采用適應(yīng)度運(yùn)算的方式對(duì)初始群體數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，并形成多組解，然后，在多組解這一范圍內(nèi)，對(duì)所有染色體的適應(yīng)度進(jìn)行科學(xué)分析和精確計(jì)算，以求出最終解。第三，選擇運(yùn)算。根據(jù)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求，采用遺傳的方式將所需要的染色體基因遺傳到指定的下一代群體中，當(dāng)遺傳操作處理完畢后，對(duì)其遺傳結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的概率運(yùn)算，然后采用隨機(jī)生成的方式，形成新的下一代染色體，并保證這些染色體能夠符合相關(guān)條件和要求。第四，交叉運(yùn)算。對(duì)于那些形成的新染色體，相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員需要對(duì)其進(jìn)行科學(xué)配對(duì)，同時(shí)，還要對(duì)它們的交叉概率進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算，然后，根據(jù)計(jì)算的交叉概率，對(duì)染色體進(jìn)行部分位置的互換。第五，變異運(yùn)算。在這一環(huán)節(jié)中，主要以變異概率計(jì)算為主，改變?nèi)旧w的變異點(diǎn)，然后，采用重復(fù)之前運(yùn)算步驟的方式，直到形成的多個(gè)優(yōu)良個(gè)體為止，新形成的優(yōu)良個(gè)體就是計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)優(yōu)化的最終結(jié)果。

4遺傳算法應(yīng)用下計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果分析

在matlab環(huán)境下，通過(guò)應(yīng)用遺傳算法，將形成的優(yōu)良個(gè)體作為計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的最終結(jié)果。在對(duì)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化期間，如果將網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用、可靠性、費(fèi)用滿意度放在至關(guān)重要的位置，那么在對(duì)綜合滿意度盡早計(jì)算時(shí)，需要將Wc、Wr、Wd均取值為1/3，在這樣的情況下，得到的最終優(yōu)化結(jié)果如表1所示。從表中的數(shù)據(jù)可以看出，在可靠度相同的條件下，可以取得良好的滿意度，有效地保證了計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)水平。

5結(jié)束語(yǔ)

在遺傳算法的應(yīng)用背景下，可以對(duì)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)相關(guān)的優(yōu)化問(wèn)題變得簡(jiǎn)單化，從而求出多個(gè)最優(yōu)解，這些優(yōu)化成果得益于遺傳算法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、搜索效率高、質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)。想象遺傳算法在未來(lái)的發(fā)展中將會(huì)有更加廣闊的應(yīng)用前景。

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作者：孫金玉 單位：中國(guó)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司棗莊市分公司