Question

我是一名电气工程专业的学生，正在为我的最后一年项目制定住宅负荷调度问题。我对遗传算法和Java编程知之甚少，这超出了我的学习范围。如果有人能帮助我，我真的很感激。我为我提出的任何无知问题道歉。

住宅负荷调度

我一直在阅读书籍和研究论文以了解GA。我的五年计划的目标是安排家用电器仅在电费最低的时候开启（假设价格每半小时变化一次）。

我决定使用遗传算法作为人工智能技术来解决问题，因为它可以有效地解决大量变量的问题。

假设一个住宅区由100个家庭单元组成，每个单元拥有3个可控负载（可以转移到其他操作时间而不影响用户舒适度的负载） - 洗衣机，干衣机和洗碗机。基本上，目标函数是最小化沿着时隙的（器具功耗，电价和它的开/关状态）的总和的乘积。目标是在48个时隙（时隙= 1/2小时）内找到这些设备的最佳解决方案（最低成本）。由于每个器具具有典型的开启时间（例如，洗衣机9-11pm，干燥器11pm-1am，和洗碗机7-10pm）。电价每半小时变化一次，并在时段内保持不变，最低电价通常在上午12点到早上8点之间。

我正在尝试将染色体实例化为包含m x n矩阵，其中m是设备数量（在本例中为3），n是时隙数量（48）。

示例：

其中0和1分别代表关闭和开启染色体1：洗衣机衣物烘干机洗碗机 [[0 0 0 ... 1 1 0 0 0] [0 0 0 ... 1 1 0] [0 0 0 ... 1 1 1 1 0 ... 00]] 格式为3 x 48矩阵

                                **UPDATES**

我对编码部分有一些疑问，如果你们能帮助我，我将不胜感激。

问题1：我正在尝试生成48个二进制0和1的数组，并且适合它来评估适应度。有人可以帮我识别他的错误吗？

package HEMS;

public class Individual {

/**
 * In this case, the chromosome is an array of integers rather than a string. 
 */
private int[] chromosome;
private double fitness = -1;
public static final int CHROMOSOME_LENGTH = 48;

/**
 * Initializes individual with specific chromosome
 * 
 * The chromosome to give individual
 */
public Individual(int[] chromosome) {
    // Create individual chromosome
    this.chromosome = chromosome;
}

/**
 * Initializes random individual
 * 
 * The length of the individuals chromosome
 */
public Individual(int chromosomeLength) {
    // Create random individual
    this.chromosome = new int[chromosomeLength];

    /**
     * This constructor assumes that the chromosome is made entirely of 0s and
     * 1s, which may not always be the case, so make sure to modify as
     * necessary. This constructor also assumes that a "random" chromosome means
     * simply picking random zeroes and ones, which also may not be the case
     *
     */
    for (int gene = 0; gene < chromosomeLength; gene++) {

        if (0.5 < Math.random()) {

            this.setGene(gene, 1);

        } else {

            this.setGene(gene, 0);

        }
    }
}

/**
 * Gets individual's chromosome
 * 
 * @return The individual's chromosome
 */
public int[] getChromosome() {
    return this.chromosome;
}

/**
 * Gets individual's chromosome length
 * 
 * @return The individual's chromosome length
 */
public int getChromosomeLength() {
    return this.chromosome.length;
}

/**
 * Set gene at offset
 * 
 */
public void setGene(int offset, int gene) {
    this.chromosome[offset] = gene;
}

/**
 * Get gene at offset
 * 
 * @return gene
 */
public int getGene(int offset) {
    return this.chromosome[offset];
}

/**
 * Store individual's fitness
 * 
 * The individuals fitness
 */
public void setFitness(double fitness) {
    this.fitness = fitness;
}

/**
 * Gets individual's fitness
 * 
 * @return The individual's fitness
 */
public double getFitness() {
    return this.fitness;
}

public String toString() {
    String output = "";
    for (int gene = 0; gene < this.chromosome.length; gene++) {
        output += this.chromosome[gene] + ",";
    }
    return output;
}

}

Java中使用遗传算法的家用电器调度项目

住宅负荷调度

0 个答案: