[发明专利]一种离散结构遗传优化的二维编码及解码方法

摘要

本发明涉及一种离散结构遗传优化的二维编码及解码方法，利用离散结构有限元模型的特点，采用节点矩阵编码和对称稀疏矩阵方法，把杆件的拓扑值和属性值设置为矩阵元素，其特征在于，编码方法包括：建立离散结构的有限元模型；输出求解器所需的数据文件；修改输出的求解器所需数据文件；从求解器所需数据文件中读取所有节点、杆件单元和属性信息，存于内存中；定义两个空的稀疏矩阵，其维数取为最大节点编号值；为两个空的稀疏矩阵元素赋值，读取所有单元信息，完成初始结构的编码；判断为矩阵元素赋值时，是否遍历所有杆件单元。解码方法包括：获取初始结构和新个体的拓扑编码矩阵；计算新增或者删除单元的标识矩阵；更新属性编码矩阵；为所有新增杆件单元编号，并更新杆件单元矩阵；更新数据文件。本发明可广泛应用于含有离散结构的各领域的优化问题中。

主权项

1、一种离散结构遗传优化的二维编码方法，利用离散结构有限元模型的特点，采用节点矩阵编码方法，以及对称稀疏矩阵方法，把杆件的拓扑值和属性值设置为矩阵元素，其特征在于，所述编码方法包括以下步骤：1)建立离散结构的有限元模型：建立含有节点、杆件单元桁架结构的有限元模型，设定初始状态下各杆件单元的属性编号；2)输出求解器所需的数据文件：输出求解器所需的各节点和各杆件单元信息的数据文件；3)修改输出的求解器所需数据文件：在求解器所需数据文件中定义优化变量信息，每个变量取值用一个属性来表示；4)从求解器所需数据文件中读取所有节点、杆件单元和属性信息，存储于内存中：节点信息存储为节点编号向量，杆件单元信息存储为一个单元矩阵，属性信息存储为一个属性编号向量；5)定义两个空的稀疏矩阵，其维数取为最大节点编号值；6)为两个空的稀疏矩阵元素赋值，读取所有单元信息，完成初始结构的编码：从单元矩阵中逐个读取单元的信息，得到的初始结构的拓扑编码矩阵和属性编码矩阵；7)判断为矩阵元素赋值时，是否遍历所有杆件单元：为矩阵元素赋值时，遍历所有杆件单元则结束，没有遍历所有杆件单元，则继续为矩阵单元赋值，直至遍历所有杆件单元为止。