遺傳算法及其在地圖自動著色中的應用研究

摘 要：遺傳算法作為一種全新的和有效的全局優化算法，在很多的領域得到了廣泛的應用。本文結合一個典型的制圖問題——地圖自動著色，通過研究學習遺傳算法在該問題中應用的相關文獻，深入理解了遺傳算法求解問題的過程與思路，并對遺傳算法應用效果和改進措施進行了探討，最后對遺傳算法的優缺點進行了總結。

關鍵詞：遺傳算法；混合遺傳算法；地圖著色；四色問題；

文章編號：1674-3520（2015）-12-00-01

一、引言

遺傳算法（Genetic Algorithm， GA）是由美國J.H.Holland博士于1975年提出的，建立在自然選擇原理和自然遺傳機制上的一種啟發式搜索方法，它根據適者生存和優勝劣汰的自然法則，模擬自然界物種的繁殖、交配和變異現象，具有廣泛的適用性和強大的全局搜索能力。遺傳算法利用簡單的編碼技術和自然選擇原理來表達復雜的現象，用于解決非常困難的優化問題。遺傳算法的求解過程類似于生物進化，它將問題的求解表示成染色體的適者生存過程，通過染色體的一代代進化，最終收斂到最適合環境的個體（問題的最優解）。GA為許多傳統優化方法難以解決的優化問題提供了嶄新的途徑，遺傳算法逐步成熟，應用日漸增多，已廣泛應用于自動控制、模式識別、智能故障診斷等諸多領域，取得了令人矚目的應用成果。

為了深入理解遺傳算法的原理及其求解問題的過程，本文結合一個典型的實際問題——地圖四色著色問題，對遺傳算法用于求解地圖四色著色問題的具體過程進行了學習，在此基礎上，簡要探討了遺傳算法的改進措施，最后總結了遺傳算法的優缺點。……