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专利号: 2021102566610
申请人: 江苏海洋大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于交叉熵遗传算法解决武器目标分配问题的方法,其特征在于,包含以下步骤:

步骤(1):对于m个武器和n个目标,构建武器目标分配离散概率分布矩阵M并进行初始化,矩阵M的计算公式为:

其中,p(i,j),i=1,2,...m,j=1,2,...n表示作战单元i分配武器给目标j的概率;

步骤(2):根据离散概率分布矩阵M,随机生成N个样本,分别记为X1,X2,...,XN,其中第K样本表示为Xk=(x1,x2,...,xj),xj表示拦截第j个目标的防空装置号;

步骤(3):利用GA中的选择、交叉、变异操作,对N个样本进行多次迭代更新,寻找更多优秀的样本;

步骤(4):通过对N个样本进行适应度计算,挑选出H个精英样本;

步骤(5):根据H个精英样本更新离散概率分布矩阵M;

步骤(6):对离散概率分布矩阵M进行概率分布判别,如果符合决策要求则输出概率分布矩阵M为最终的分配方案,反之则继续进行步骤(2),其中决策要求的计算方式为:else False,其中 代表矩阵M中第 个值,所述判断规则为矩阵M中只包含元素“0”或“1”。

2.根据权利要求1所述的一种基于交叉熵遗传算法解决武器目标分配问题的方法,其特征在于:所述步骤(1)的初始化方式为平均初始化,其计算公式为:其中,i=1,2,...m,j=1,2,...n。

3.根据权利要求1所述的一种基于交叉熵遗传算法解决武器目标分配问题的方法,其特征在于:所述步骤(2)中随机生成的N个样本,分别记为X1,X2,...,XN,其中样本表示为Xk=(x1,x2,...,xn),xj表示拦截第j个目标的防空装置号,那么,离散概率分布矩阵M,可以得到概率分布函数f(X;M):

4.根据权利要求1所述的一种基于交叉熵遗传算法解决武器目标分配问题的方法,其特征在于:所述步骤(3)多次迭代更新的步骤如下:步骤3‑1:选择:将N个样本按照适应度值大小升序排序,从中选择适应度值较高的15%的样本复制两份,中间的70%复制1份,剩下的样本直接淘汰;

步骤3‑2:交叉:采用单点随机定位的交叉运算,根据交叉概率确定N个样本中进行交叉运算的样本个数,从中随机选择两个样本,在样本中随机选择一个交叉点,从交叉点到样本的最后一位编码之间进行交叉运算;

步骤3‑3:变异:采用单点随机定位的变异运算,根据变异概率确定N个样本中进行变异运算的样本个数,从每个参与变异运算的样本中随机选择一个变异位进行变异运算。

5.根据权利要求1所述的一种基于交叉熵遗传算法解决武器目标分配问题的方法,其特征在于:所述步骤(4)的精英样本挑选步骤如下:步骤4‑1:计算N个样本的适应度值F(X),计算公式如下:其中pij(i=1,2,…m,j=1,2,…,n)表示武器i对目标j的毁伤概率,xij(i=1,2,…m,j=1,2,…,n)表示第i个防空装置是否拦截目标j,若拦截,xij=1,否则xij=0;

步骤4‑2:根据样本的适应度值降序排序F(X1)≥F(X2)≥...≥F(XN);

步骤4‑3:选择前H个目标函数值较大的初始样本X1,X2,...,XH作为H个精英样本。

6.根据权利要求1所述的一种基于交叉熵遗传算法解决武器目标分配问题的方法,其特征在于所述步骤(5)的更新离散概率分布矩阵的计算公式如下: