элементов внутри каждой микроплаты используется стратегия разме-
щения в левый нижний угол. Значениемцелевой функции (ЦФ) осо-
би является максимальная температура внутри модуля. Для расчета
значения ЦФ используется метод конечных разностей, а также такие
исходные данные, как габаритные размеры элементов и микроплат,
значения рассеянных элементами мощностей, значения теплопровод-
ности микроплат и элементов, граничные условия на гранях пакета
микроплат.
Для реализации поиска оптимального варианта размещения эле-
ментов посредством ГА были разработаны модифицированные гене-
тические операторы, учитывающие особенности решаемой задач.
Генетические операторы.
К наиболее распространеннымопера-
торамотносятся селекция, кроссовер, мутация и репродукция.
Оператор селекции, применяемый в данном ГА, использует страте-
гию “колеса рулетки” для отбора особей, подлежащих скрещиванию.
Число скрещивающихся пар находится случайнымобразомдля ка-
ждого очередного поколения особей, но оно не должно превышать
половины размера популяции. Вероятность отбора особи для скрещи-
вания определяется следующимобразом:
P
i
=
FF
W
−
FF
i
i
(
FF
W
−
FF
i
)
,
где
FF
W
— значение ЦФ худшей особи в текущей популяции,
FF
i
—
значение ЦФ особи, для которой оценивается ее вероятность отбора.
Принятая структура особи во многом влияет на реализацию тех ге-
нетических операторов, которые модифицируют генную информацию
особи. К нимотносятся кроссовер и мутация.
В классическомслучае кроссовер (скрещивание) представляет со-
бой способ формирования хромосомы-потомка, в которой одна часть
генов наследуется от первого родителя, а другая часть генов — от
второго. Учитывая специфику рассматриваемой задачи, опишем спе-
циальные виды операторов кроссовера, применяемые в данном ГА.
Кроссовер М-хромосомы
(
М-кроссовер, MC
)
представляет собой
одноточечный кроссовер, применяемый к М-хромосомам двух роди-
тельских особей и формирующий две особи-потомка. Формирование
М-хромосомы потомков происходит следующим образом. Первый по-
томок получает набор генов слева от точки разрыва первого родителя
и набор генов справа от точки разрыва второго родителя. Поскольку
в результате такого обмена некоторые аллели правых частей потомков
могут совпадать с аллелями левых частей, то выполняется процедура
коррекции генов, после чего все аллели в пределах одной хромосомы
становятся уникальными.
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2009. № 2 63
