SIR-DNA传染病动力学优化算法

摘要：

为了解决某些复杂优化问题,采用基于DNA的SIR (susceptible-infectious-recovered)传染病模型构建了SIR-DNA算法.该算法将优化问题的求解过程设想成一种传染病在一个生态系统中的若干动物个体之间传播的过程,其传播规律可用SIR传染病模型描述.传染病攻击的是动物个体若干个致病基因中某些位点.对于不同的动物个体,其哪些致病基因及其中的哪些点位被攻击完全是随机的;若一个动物个体被治愈,其哪些免疫基因及其中的哪些位点获得免疫也完全是随机的.因传染病每次攻击的是个体的极小部分基因,故每次处理的变量数很少,从而实现了算法的天然降维;因采用基于DNA的SIR传染病模型,故可以区分不同的传染病毒在致病机理之间的差异;利用SIR模型所描述的疾病传播机理构造出了S-S、S-I、I-I、I-R、R-R和R-S等算子,使个体之间能通过疾病传播天然地充分交换信息.测试结果表明,该算法具有搜索能力强的特点,对求解复杂优化问题具有很高的收敛速度.

关键词：进化算法、群智能优化算法、元启发式搜索、传染病动力学、SIR传染病模型

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分类号：TP18(自动化基础理论)

资助基金：The Natural Science Basic Research Plan of Shaanxi Province under Grant Nos.2017JM5011,2015JZ010;the Industrialization Project of Shaanxi Provincial Department of Education under Grant No.16JF015;the Humanity and Social Science Programming Foundation of Ministry of Education of China under Grant No.15YJA910002;the Project of Social Science Programming Foundation of Shaanxi Province under Grant No.2017S035

在线出版日期：2018-04-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：318-331