[发明专利]一种基于多目标遗传算法的DNA序列编码方法

摘要

本发明涉及一种基于多目标遗传算法的DNA序列编码方法，通过维持一个寻优种群和一个精英种群，每次迭代只更新寻优种群中的个体，通过基于最小曼哈顿距离的动态精英选择算法从寻优种群和精英种群中选择出下一代的精英种群，直到达到最大迭代次数，最后挑选精英种群中的个体作为最终生成的一组DNA编码序列。该方法具有有效性和可靠性，可以产生高质量DNA分子集，有效提高DNA计算的规模和可靠性。

主权项

1.一种基于多目标遗传算法的DNA序列编码方法，包括以下步骤：S100，设置最大迭代次数T，寻优种群P大小N，精英种群Q大小M，DNA序列长度L，变异率Pc，交叉率Pm进行初始化；S101，随机产生N个长度为L的随机DNA序列，设为初始寻优种群P0；随机产生M个长度为L的随机DNA序列，设为初始精英种群Q0；使用0，1，2，3来表示DNA序列中的碱基A，C，G，T，对于长度为L的DNA序列可表示为x1x2x3...xl，其中xi∈{0，1，2，3}，1≤i≤l，l为DNA序列的长度；S102，合并寻优种群Pt和精英种群Qt为Rt,根据最小曼哈顿距离算法计算种群Rt中每个个体的适应度值，其中，t为迭代次数，0≤t≤T；S103，将Rt中的个体按照适应度值从高到低进行排序，根据动态精英选择机制挑选出前M个个体成为新的精英种群Rt+1；S104，对当前寻优种群Pt中的个体按照适应度值从高到低进行排序，挑选前N/2个个体组成有繁衍能力的优势种群；S105，对所述优势种群中的N/2个个体进行交叉和变异操作组成由N/2个新个体组成的变异种群；S106，合并所述优势种群和变异种群生成下一代寻优种群Pt+1；S107，判断进化代数是否达到设定的最大值T，如果达到最大值则进入步骤S108，否则进入步骤S102；S108，输出精英种群Q中的M个个体，作为最终生成的DNA编码序列。