Grid-Based Random Walk Crossover for Genetic Algorithms

doi:10.1007/978-3-032-07938-1_5

2026-01-01

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DOI：10.1007/978-3-032-07938-1_5

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基于网格的随机游走交叉（GBRWX）方法被提出用于遗传算法（GAs）。与传统的交叉算子（如一点交叉、两点交叉和均匀交叉）不同，这些算子仅在父代染色体的固定位置交换基因，GBRWX允许将基因从一个父代位置复制并放置到子代的不同位置。该方法模拟了生物转座现象，其中基因可以在染色体内部或之间移动。更具体地说，GBRWX将两个父代染色体排列成二维网格，并通过由切比雪夫距离引导的随机游走生成子代，鼓励继承网格上的相邻基因，同时允许保留基因序列。因此，GBRWX能够产生传统交叉算子无法生成的子代。GBRWX的有效性在与不同交叉算子对比的二元及实数优化问题中进行了评估。实验结果表明，GBRWX能获得更优的解、更快的收敛速度和更大的种群多样性。值得注意的是，它成功解决了具有欺骗性的陷阱问题（Trap problem），而传统交叉算子则无法做到这一点。这为探索针对特定问题的自适应或替代遍历启发式方法在随机游走交叉过程中的应用提供了机会。

Keyword:

genetic algorithms

crossover operator

random walk