摘 要 所謂智能系統(tǒng)，就是一個計算機通過某個領(lǐng)域的權(quán)威人士所提供的知識與經(jīng)驗，自己可以進行一系列的推理與判斷，從而解決一些復雜的問題的計算機智能系統(tǒng)。但簡單的智能系統(tǒng)本身可能存在著些許不足，例如運行速度慢、達不到最優(yōu)解等問題。本篇文章將把遺傳算法添加到該智能系統(tǒng)中去，從而可以達到改進傳統(tǒng)智能系統(tǒng)設(shè)計的不足之處的目的，并設(shè)計出更加智能的槍彈設(shè)計系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞 遺傳算法;智能系統(tǒng);優(yōu)化設(shè)計

1遺傳算法的基本思想

在自然界中，生物必須經(jīng)過一系列的進化和遺傳才能繁衍生息，遺傳算法正是利用這種自然界中的生存法則而演變而生的。達爾文進化論里面所提到的“物競天擇，適者生存”這一自然法則是大家都熟知的，遺傳算法就是利用了這個法則。人們是通過達爾文和孟德爾提出的遺傳演變才歸納總結(jié)出遺傳算法的基本思想的。達爾文進化論里面提到了適者生存的這樣一種理念，即他認為不管每一代種群都是應該朝著向前的方向進化，只會變得越來越適應生存，否則就會被大自然淘汰掉。并且每個個體都會延續(xù)前一代留下來的特性，但不是全部的特性都會得到延續(xù)和繼承，同時還會進化出一些新的更適應自然的特性，最后只有這些使生物個體可以適應生存的特性才會被保留下來。

通俗一點來說，遺傳算法的實現(xiàn)可以分為這樣幾個步驟：首先對個體進行編碼并生成初始種群;其次計算把種群適應度函數(shù)計算出來;最后根據(jù)需要再進行選擇運算，交叉運算和變異運算等等。對個體進行編碼（把編碼的每一位都稱為一個基因），把這些基因進行隨機的排列組合來表示遺傳個體，也就是初始種群。當產(chǎn)生初始群體之后，一般用目標函數(shù)值的線性函數(shù)進行適應度判斷，一般用適應度來判斷這個個體的優(yōu)劣情況以決定其遺傳概率，適應度越高，基因越好，越有可能遺傳給下一代[1]。

遺傳算法具有以下特點：遺傳算法是對參數(shù)的集合進行編碼而不是對參數(shù)本身進行進化;遺傳算法是從問題解的編碼組開始而非從單個解開始搜索;遺傳算法是利用目標函數(shù)的適應度這一信息而不是利用導數(shù)或者其他輔助信息來指導搜索;遺傳算法是利用選擇、交叉、變異等算子來進行計算而不是利用確定性的規(guī)則進行隨機操作的。

2基于遺傳算法的智能系統(tǒng)設(shè)計

在智能系統(tǒng)的推理過程中，我們通常會先給出幾個假設(shè)，但驗證同一個假設(shè)的路徑有很多條，如果我們對每一條路徑都要進行運算，那么就會導致運行效率低下，費時費力。所以為了更好地解決這一困難，采用了遺傳算法的推理方法，具體的操作方法如下：

首先對我們所做的每一個假設(shè)的每一條路徑都做出編碼，并在所做的假設(shè)中隨機的選擇出一條路徑，將這個路徑作為一個個體，把這些個體的集合作為我們的初始種群。

將每一個個體結(jié)論的可信度模糊區(qū)間值計算出來，并用前者減去后者，將所得的這個差值作為每個個體的適應度函數(shù)，將他們的和作為整個基因組的適應度函數(shù)。

從復制、交叉選擇和變異這些算子中選擇一個比較合適的遺傳算子，對父代進行繁衍并產(chǎn)生后代，淘汰掉父代中適應度較低的個體。與此同時，將子代的適應度函數(shù)計算出來，使父代中留下的個體與子代中適應值較高的個體結(jié)合成新的一代種群。若已經(jīng)達到了設(shè)定的繁衍代數(shù)或者算法已經(jīng)收斂，則將該基因串適應度最高的個體進行解碼，輸出即可，否則繼續(xù)進行繁衍[2]。

3槍彈智能設(shè)計系統(tǒng)

要設(shè)計出一套功能完備和界面友好的槍彈智能系統(tǒng)，該系統(tǒng)必須集結(jié)構(gòu)設(shè)計、校核計算和彈形修改于一體，具體操作方法如下：

3.1 設(shè)計樹與設(shè)計規(guī)則提取

大量查閱相關(guān)資料和文獻，整理出槍彈智能設(shè)計系統(tǒng)的基本架構(gòu)，綜合分析影響槍彈性能的因素與槍彈本身之間的聯(lián)系后，總結(jié)出槍彈設(shè)計樹，并根據(jù)槍彈設(shè)計樹提取出槍彈設(shè)計規(guī)則。

3.2 性能校核計算

校核已經(jīng)設(shè)計好的彈形，并根據(jù)校核計算出的數(shù)據(jù)對不滿足設(shè)計條件的彈形進行修改。

3.3 修改方案設(shè)計

這一操作在整個設(shè)計過程中起到了至關(guān)重要的地步，它和性能校核計算相輔相成，需要邊修改，邊校核，再修改，直到達到目標為止。

4結(jié)束語

本文的槍彈智能設(shè)計系統(tǒng)在傳統(tǒng)專家系統(tǒng)的基礎(chǔ)上結(jié)合了遺傳算法，可以在一定程度上改善了原本專家系統(tǒng)的運行性差的缺點，可以在很大程度上降低專家系統(tǒng)在表達知識上的難度，可以很大程度上提高專家系統(tǒng)的運行速度，從而可以得到最優(yōu)化的槍彈設(shè)計結(jié)果。

參考文獻

[1] 沈大旺，張慧.遺傳算法綜述[J].科學技術(shù)，2009（28）：100.

[2] 李旭，徐心和.一種基于模糊區(qū)間理論的故障診斷專家系統(tǒng)程序設(shè)計[J].有色金屬，1997，49（2）：17-19.

作者簡介

張文晶（1996-），女，遼寧省鳳城市人;學歷：碩士，現(xiàn)就職單位：沈陽理工大學，研究方向：數(shù)據(jù)庫理論與信息系統(tǒng)。