粗粒度并行遗传算法的MapReduce并行化实现

合集下载

相关主题

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

ＴａｓｋｔｒａｃｋｅｒｉｎｗｈｉｃｈｔｈｅｃｌａｓｓｉｃａｌＧｅｎｅｔｉｃＡｌｇｏｉｒｔｈｍ（ＧＡ），ｓｕｃｈａｓｆｉｔｎｅｓｓｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ，ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ，
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｐｒｏｐｅｔｉｒｅｓｏｆＣｏａｒｓｅ — ＧｒａｉｎｅｄＰａｒａｌｌｅｌＧｅｎｅｔｉｃＡｌｇｏｉｔｒｈｍ，ｔｈｅａｔｉｒｃｌｅｐｒｏ－ｖｉｄｅｓａｍｅｔｈｏｄｔｏｉｍｐｌｅｍｅｎｔｉｔｂａｓｅｄｏｎＭａｐＲｅｄｕｃｅｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇｍｏｄｅ１．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅｉｎｉｔｉａｌｐｏｐｕｌａ —
ＣＨＥＮＧＸｉｎｇ — ｇｕｏ，ＸＩＡＯＮａｎ— ｆｅｎｇ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ，
ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０００６，Ｃｈｉｎａ）
程兴国，肖南峰
（华南理工大学计算机科学与工程学院，广州摘５１０００６）
要：针对粗粒度并行遗传算法的特点，给出了ＭａｐＲｅｄｕｃｅ编程模型实现遗传算法的方
法。将随机生成的初始种群分割成若干个子种群，用Ｍａｐ方法实现单个子种群的传统遗传算法。各个子种群在不同的Ｎｏｄｅ上相互独立地并发执行个体适应值计算、选择、交叉和变异等操
作，在Ｐａｒｔｉｔｉｏｎ环节将每个子群所提取的最优个体迁移到其他子种群中，以实现各个子种群的共同进化。该方法充分利用了ＭａｐＲｅｄｕｃｅ的高度并行性，提高了算法的效率，同时在一定程度
ｃｒｏｓｓｏｖｅｒａｎｄｍｕｔａｔｉｏｎａｒｅｅｘｅｃｕｔｅｄｉｎＭａｐｆｕｎｃｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｎｓｏｍｅｅｘｃｅｌｌｅｎｔｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｓｒｅａｓｅｌｅｃｔｅｄ
ｔｉｏｎｉｓｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏａｆｅｗｓｕｂｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ，ａｎｄｅａｃｈｏｆｔｈｅｓｅｓｕｂｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓｉｓｍａｉｎｔａｉｎｅｄｂｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
上克服了过早收敛和局部最优解问题。
关
键
词：遗传算法；粗粒度并行遗传算法；ＭａｐＲｅｄｕｃｅ
文献标识码：Ａ文章编号：１６７４— ８４２５（２０１３）１０— ００６６— ０５
中图分类号：ＴＰ１８
ＰａｒａｌｌｅｌＩｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆＣｏａｒｓｅ・－ＧｒａｉｎｅｄＰａｒｌｌａｅｌＧｅｎｅｔｉｃ
Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ、）ｌ，ｉｔｈＭａｐＲｅｄｕｃｅｍｏｄｅｌ
ａｎｄｍｉｇｒａｔｅｄｔｏｏｔｈｅｒｓｕｂｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｉｎｔｈｅＰａｒｔｉｔｉｏｎｐｈａｓｅ．ＴｈｅｅｘｐｅｉｍｅｒｎｔｓｏｎｔｈｅＨａｄｏｏｐｐｌａｔｆｏｒｍｉｎｄｉｃａｔｅｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｃａｎｎｏｔｏｎｌｙｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｅｉｃｆｉｅｎｃｙｏｆＧｅｎｅｔｉｃＡｌｇｏｒｉｔｈｍｔｈａｎｋｓｔｏｔｈｅｈｉｇｈＰａｒａｌ－
２０１３年１０月
０ｃ９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－８４２５（ｚ）．２０１３．１０．０１４
粗粒度并行遗传算法的ＭａｐＲｅｄｕｃｅ并行化实现
第２７卷第１０期
Ｖ０１．２７
ＮＯ．１０
重庆理工大学学报（自然科学）
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒｌａＳｃｉｅｎｃｅ）