华为智慧停车解决方案

本节详细介绍如何使用华为智慧停车解决方案，以图8.4中Rastrigin函数为例，展示了如何通过遗传算法寻找其最小值。操作步骤包括打开遗传算法工具gatool，在适应度函数和变量个数栏目中设置参数，并通过单击Start按钮启动算法。每次运行结果略有不同，但都能有效搜索Rastrigin函数的最小值。

图8.2 遗传算法工具 为了使用遗传算法工具，首先必须输入下列信息： (1) Fitness function（适应度函数）——欲求小值的目标函数。输入适应度函数的形式为@fitnessfun，其中fitnessfun.m是计算适应度函数的M文件。在前面“编写待优化函数的M文件”一节里已经解释了如何编写这种M文件。符号@产生一个对于函数fitnessfun的函数句柄。 (2) Number of variables（变量个数）——适应度函数输入向量的长度。对于“编写待优化函数的M文件”一节所描述的函数My_fun，这个参数是2。点击Start按钮，运行遗传算法，将会在Status and Results（状态与结果）窗格中显示出相应的运行结果。在Options窗格中可以改变遗传算法的选项。为了查看窗格中所列出的各类选项，可单击与之相连的符号“+”。 8.2.3 举例：Rastrigin函数本节介绍一个例子，讲述如何寻找Rastrigin函数的小值和显示绘制的图形。Rastrigin函数是常用来测试遗传算法的一个典型函数。Rastrigin函数的可视化图形显示，它具有多个局部小值和一个全局小值，遗传算法可以帮助我们确定这种具有多个局部小值函数的优解。

图8.7显示了“状态与结果”窗格中的以下信息：（1）在算法终止时，适应度函数的最终值为0.0067749206244585025，这接近于Rastrigin函数的最小值0。详见“遗传算法举例”一节，描述了优化终止的原因：超过最大代数。在本例中，算法在100代后终止，这是默认设置。 （2）终点坐标为[0.00274, -0.00516]。 8.2.3.3从命令行查找Rastrigin函数的最小值可输入命令[x, fval, reason] = ga(@rastriginsfcn, 2)，返回x = 0.0027, fval = 0.0068, reason = 算法终止：超过最大代数。 8.2.3.4绘制图形窗格可以展示遗传算法运行时提供的多种信息，有助于调整算法选项，提升性能。

在MATLAB命令窗口输入下面的信息就可以观察这个结构体： 161。

在华为智慧停车解决方案中，图8.40展示了使用尺度变换函数的初始尺度值。由于算法根据适应度函数进行小化处理，因此较低的初始值在尺度上具有较高的影响力。此外，排序尺度变换根据个体顺序分配尺度值的大小，适用于20个大小和32个父辈的群体，显示了171。

表8.3遗传算法工具的标准算法选项包括初始化种群的均匀方式，适应度计算采用排名、比例、顶部截断、线性缩放和偏移等方法。选择使用轮盘赌、随机均匀选择、锦标赛和均匀等方式进行选择。交叉方法包括启发式、中间、分散、单点和双点交叉。变异方法包括高斯、均匀和多点变异。绘图功能涵盖最佳适应度、最佳个体、个体间距离、个体期望、范围、种群多样性和选择指数。遗传算法能够有效帮助确定具有多个局部极小值函数的优解，通过用户自定义函数可以定制算法选项，并支持不同数据格式的问题描述。算法的终止准则包括时间限制、停滞限制、适应度界限和繁殖代数。

物联网的概念早在2000年在美国被提出，当时称为传感网。它通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按照约定的协议将任何物品连接到物联网域名，实现智能化的识别、定位、跟踪、监控和管理。

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