典型的現(xiàn)代優(yōu)化方法只能解決顯示優(yōu)化問題。本文主要從隱式優(yōu)化問題入手,利用交互式進(jìn)化算法讓用戶參與目標(biāo)個(gè)體的評(píng)價(jià),計(jì)算出滿足用戶需求的最優(yōu)個(gè)體。最后,將該方法應(yīng)用于海報(bào)設(shè)計(jì),地區(qū),取得了良好的效果。
1交互式進(jìn)化算法
遺傳進(jìn)化算法是從生物學(xué)中“適者生存,適者生存”的遺傳機(jī)制進(jìn)化而來的一種隨機(jī)搜索方法。該算法模擬自然選擇和自然遺傳過程中的繁殖、交叉和基因變異現(xiàn)象,并產(chǎn)生下一代解。在每次迭代中,低適應(yīng)度函數(shù)值的解被逐漸淘汰,而高適應(yīng)度函數(shù)值的解被保留。重復(fù)這個(gè)過程,直到滿足一定的收斂指標(biāo),傳統(tǒng)的進(jìn)化算法適用于求解顯式優(yōu)化問題。交互式進(jìn)化算法是在基本遺傳算法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型算法,是在進(jìn)化過程中通過交互式手段和用戶對(duì)個(gè)體適應(yīng)度的評(píng)價(jià)自動(dòng)計(jì)算適應(yīng)度函數(shù)值的過程。交互式進(jìn)化算法的優(yōu)勢(shì)在于用戶和機(jī)器的結(jié)合,可以共同解決遺傳操作中無法解決的問題,滿足用戶的個(gè)人偏好,得到用戶滿意的最優(yōu)解。交互式進(jìn)化算法適用于求解隱式優(yōu)化問題。
2算法設(shè)計(jì)
2.1適應(yīng)度設(shè)計(jì)適應(yīng)度函數(shù)可以衡量傳統(tǒng)優(yōu)化問題解決方案的優(yōu)劣,特別是對(duì)于顯示器優(yōu)化問題,適應(yīng)度函數(shù)的性能指標(biāo)是用來衡量適應(yīng)度的,但是對(duì)于隱式優(yōu)化問題,顯示器的評(píng)價(jià)方法不能使用,更不用說精確的數(shù)學(xué)模型,用戶只能用他們個(gè)人的主觀意識(shí)來評(píng)價(jià)個(gè)體群體。適應(yīng)值取決于用戶的個(gè)人偏好。因此,有必要將“人的偏好”融入到典型的優(yōu)化方法中,得到最優(yōu)的海報(bào)設(shè)計(jì)方案。在設(shè)計(jì)過程中,每一代產(chǎn)生的新種群的偏好值不變,適應(yīng)度最高的個(gè)體將直接留給下一代。
2.2編碼在本文中,海報(bào)編碼設(shè)計(jì)為兩部分:徽標(biāo)和正文,一條染色體代表海報(bào),一條染色體由一個(gè)八位二進(jìn)制編碼字符串表示,其中前四位代表海報(bào)徽標(biāo),后四位代表海報(bào)正文。在Logo的四位數(shù)代碼中,前兩位代表海報(bào)風(fēng)格,后兩位代表顏色;在Body的四位數(shù)代碼中,前兩位代表海報(bào)的風(fēng)格,后兩位代表顏色。因此,一張海報(bào)有256種風(fēng)格。根據(jù)該編碼方案,如果染色體是00000111,00,則Logo代表風(fēng)格,Logo00代表顏色,Body01代表風(fēng)格,Body11代表顏色。
2.3交叉和變異本文采用了兩種交叉操作:?jiǎn)吸c(diǎn)交叉和兩點(diǎn)交叉。例如,在一個(gè)單點(diǎn)雜交中有兩條染色體,它們是00000111,01100101。經(jīng)過單點(diǎn)雜交突變后,兩個(gè)后代個(gè)體的染色體分別為00000101和01100111,代表了個(gè)體1中的Logo為“經(jīng)典”且顏色為紅色的風(fēng)格。身體是“華麗的”,顏色是藍(lán)色;個(gè)人2中的Log“o”是“o modern”,顏色是綠色,身體是“靜宜”,顏色是紫色。在單點(diǎn)交叉操作之后,兩種海報(bào)樣式生成了四種新的海報(bào)樣式。
2.4變異的目的是提高進(jìn)化算法的局部搜索能力,保持種群的多樣性,防止早熟現(xiàn)象。具體地說,如果一個(gè)個(gè)體由二進(jìn)制編碼符號(hào)串表示,如果某個(gè)基因座的原始基因值為0,則突變操作將基因值改變?yōu)?;否則,如果原始基因值為1,變異操作將其更改為0。在本文中,使用了隨機(jī)點(diǎn)變化。
2.5算法流程的第一步:根據(jù)實(shí)際問題進(jìn)行編碼,設(shè)置進(jìn)化算法的各個(gè)參數(shù)。第二步:隨機(jī)生成初始種群。第三步:解碼并生成個(gè)體的表型。步驟4:用戶評(píng)估個(gè)人健康狀況。標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間
本文主要從隱式優(yōu)化問題入手,將用戶的“個(gè)人偏好”加入到優(yōu)化問題中,利用用戶參與目標(biāo)個(gè)體評(píng)價(jià)的特點(diǎn),得到滿足用戶個(gè)人偏好需求的最佳個(gè)體。最后,將該方法應(yīng)用于海報(bào)設(shè)計(jì),用戶根據(jù)自己的喜好對(duì)海報(bào)的風(fēng)格進(jìn)行評(píng)分。實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)表明,該方法效果良好。
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