一种改进的粒子群优化算法

针对粒子群优化算法早熟收敛现象,提出了一种改进的粒子群优化算法.该算法将模拟退火算法的"上山性"引入粒子群算法中,同时为了增加种群的多样性,将交叉和变异算子也结合进去,形成了一种新的改进粒子群算法.比较了高斯变异和柯西变异这两种变异算子对改进算法的影响.改进算法对典型函数的优化计算结果表明,与基本粒子群算法相比,改进算法能够更加快速有效的收敛到全局最优解,而且采用柯西变异算子的改进算法的效果比采用高斯变异算子的效果要好.     

基于组合混沌策略自适应量子微粒群的Volterra核辨识算法

针对非线性Volterra泛函级数的参数辨识问题,提出了一种基于组合混沌策略自适应量子微粒群算法(CCSAQPSO算法)的Volterra时域核辨识方法.该方法在量子微粒群算法(QPSO)的基础上,采用混沌策略分两个阶段对QPSO进行优化,在初始化时以混沌序列初始化种群,在搜索过程中则引入混沌变异机制,利用混沌变异算子空间遍历特性对个体进行变异操作,同时按照各微粒适应度的优劣程度对其进化过程中的收缩扩张系数进行自适应调节,有效避免了早熟收敛现象的发生,提高了算法的全局寻优能力,保证了算法的准确性和精度.最后将该Volterra核辨识方法与基于标准微粒群算法(PSO算法)和QPSO算法的Volterra核辨识方法进行了对比分析.仿真结果表明,提出的方法具有参数辨识精度高、抗噪声能力强等优点,且在全局优化能力和快速收敛能力上都有较大提高.     

基于启发式变异的改进演化规划算法

常用的演化规划算法(EP)的变异是基于固定的概率分布,鲁棒性较差.文中分析了变异算子对演化规划算法计算效率的影响,指出了Gauss变异、Cauchy变异和Lévy变异算子缺少启发式信息的不足,并据此设计了一种根据种群个体差异信息的启发式变异算子,用算子抽取的个体差异来更新变异步长,允许个体有机会在某些维数保持原状,只是进行部分维数上的变异.启发式变异算子能使演化规划算法更好地适应不同特点的连续优化问题,从总体上增强算法的鲁棒性.在求解多个Benchmark测试问题的数值实验中,基于启发式变异的改进演化规划算法比当前6种等概率分布演化规划算法有更快的收敛速度和更优的平均性能.     

空间分割微粒群算法

提出了一种适用于高维数值优化问题的空间分割微粒群算法。该算法通过将整个搜索空间分割成若干子空间,在这些子空间上利用嵌入零搜索算子的微粒群算法进行优化。实验结果表明该改进微粒群算法可以有效地解决高维数值优化问题。     

面向高维度目标函数的微粒群优化算法

针对基本微粒群算法在处理高维度目标函数容易出现早熟的问题,提出了一种新的微粒群算法面向高维度目标函数的微粒群算法(HDOF-PSO).分析了基本微粒群算法难以处理高维度目标函数的原因.通过引入信心度和试探策略,算法的收敛速度得到提高;通过引入成功度,搜索过程中的变异概率能够自适应修正.在特定测试函数集上的实验表明,HDOF-PSO在处理高维目标函数时,比基本微粒群算法和一个改进的微粒群算法具有更快的收敛速度和更好的收敛性.     

一种改进的粒子群优化算法

粒子群优化算法是一种基于仿生技术的启发式算法,针对粒子群优化算法存在易早熟现象,提出一种改进的粒子群优化算法.该算法给出了一种新的变异算子,该算子具有一定探索和开发能力,从而避免算法陷入局部最优.基于新变异算子给出一个新的粒子位置更新公式.根据系统稳定性理论,推出了算法的参数设置区域.最后,通过标准测试函数的性能测试,验证了改进粒子群优化算法收敛速度和求解精度.实验结果表明,该算法具有较好的收敛速度和求解精度.     

一种改进的混合蛙跳算法及其在变压器设计中的应用

提出一种求解约束优化问题的自适应混合蛙跳算法.引入移动步长变异算子,通过算法所处迭代阶段的测量值和进步速度自适应调整移动步长.3种典型直径的变压器铁心柱截面优化设计仿真结果表明,该算法具有更强的全局搜索能力,达到了增大截面积、节省生产材料、降低运行损耗的目的.     

基于微粒群算法的上下文离群数据挖掘算法

现有的离群检测方法大多都忽视离群数据的上下文信息,使得离群数据难以理解。从离群数据的可解释性角度,采用微粒群算法(PSO),给出了一种上下文有关的离群数据挖掘算法(COMPSO)。该算法将数据属性作为上文有关信息,且将离群数据看作微粒;根据数据对象相对全局数据的频数,采用带有变异算子的PSO算法来搜索离群数据;最后UCI数据,实验结果验证了该算法的有效性,并具有效率高、可解释性强等特点。     

融合细菌觅食趋化算子的生物地理学优化算法

针对高维多阈值彩色图像分割中由于维数高带来阈值搜索困难等问题,提出了一种融合细菌觅食算法(BFO)趋化算子的混合生物地理学算法(hybrid biogeography-based optimization,HBBO).首先构建一种嵌入变异操作的迁移算子,去掉BBO算法原有的变异算子;其次将细菌觅食算法中具有较强局部搜索能力的趋化算子的趋化步长固化为1,将此趋化算子与改进的迁移算子融合,并将精英保留策略换成贪婪选择算子,形成混合BBO算法;最后将HBBO算法应用到高维Tsallis熵多阈值彩色图像分割中.实验结果表明,与目前的MABC、IDPSO、MBFO和BBO-M算法相比,HBBO算法在高维多阈值图像分割中有更好的优化性能、更快的运行速度和更强的稳定性.     

一种混合粒子群优化算法在TSP中的应用

针对TSP,提出一种混合粒子群优化算法IHPSO,将种群划分成若干子种群,在子种群内部实施遗传策略。算法在PSO-GA的基础上,引入克隆免疫机制,通过计算粒子间的亲和度来进行复制和变异,从而保留最佳粒子和改进较差粒子。算法中设计了克隆算子、交叉算子、自适应变异算子和抗体重组算子等4个算子。通过实验比较,用所提出的混合粒子群优化算法求解TSP在收敛速度、全局搜索能力和最优解结果上都较优。     

改进型遗传算法及其在TSP中的运用

交叉和变异算子是遗传算法的基本算子,它们在改进解群质量中发挥重要作用.根据旅行商问题的具体情况,提出一种改进的基于佳点集的交叉算子、变异算子和旋转算子,在仿真实验中验证了改进型遗传算子的有效性.     

混沌理论在遗传算法中的应用研究

为了提高遗传算法的搜索能力和效率,将混沌理论引入到遗传算法中。利用Logistic方程构造混沌算子,形成混沌遗传算法。通过实验对混沌算子和杂交算子、变异算子的性能进行了比较,实验数据表明混沌算子具有良好的遍历性。将混沌遗传算法应用在旅行商问题中进行性能检验,结果表明:和标准遗传算法相比,该算法的性能和稳定性都有较大提高。     

基于细分变异算子策略的遗传算法

针对基本遗传算法局部搜索能力不强以及早熟的问题,提出基于细分变异算子的遗传算法(Genetic Algorithm Based on Subdividing Mutation,SMSGA).SMSGA将变异算子依据进化历程分成大步前进算子和最优调教算子.大步前进算子防止遗传早熟现象的发生;最优调教算子加强局部搜索的能力.同时,为加快算法收敛速度,对遗传操作实施策略进行优化,引入了路由选择操作.选用3个典型的测试函数在MATLAB平台中对该算法与基本遗传算法以及采用双变异率的改进遗传算法进行比较分析,结果表明,SMSGA可以有效的避免遗传算法中存在的局部搜索能力差和早熟现象的出现.     

一种求解TSP的高效遗传算法

根据TSP适应度地貌特征,通过将传统的反转变异算子(Simple Inversion Operator,SIM)与插入变异算子(Insertion Operator,IM)进行组合,设计出了一种可变邻域搜索的复合变异算子(Greed Invert-Insertion Operator,GIIM)。在此基础上,结合常规的部分匹配交叉(PartiallyMatched Crossover,PMX)与带有精英策略的退火选择,构造出了一种求解TSP的高效遗传算法(SEGA)。仿真测试表明,提出的算法不但具有很强的全局搜索能力,且收敛速度快;其测试结果与最新文献和国际标准测试库TSPLIB中的最优路径相比,或相同或更优。     

具有差分进化算子的社会蜘蛛群优化算法

[目的]社会蜘蛛群优化算法 (SSO) 是一种新颖的元启发式优化算法,自从它被提出之后就受到该领域学者的广泛关注,并且也被成功应用到许多领域.但是由于社会蜘蛛群优化算法还处在算法的研究初期,该算法的收敛速度与收敛精度还需要进一步提高.[方法]将差分进化算子引入到社会蜘蛛群优化算法(SSO-DM)中,并将改进的算法应用于函数优化问题中,通过5个标准测试函数来验证基于差分进化算子的社会蜘蛛群优化算法(SSO-DM)的优化性能.[结果]差分进化算子增强了社会蜘蛛群优化算法的收敛速度与收敛精度.[结论]本研究中所提出的算法能够获得精确解,并且它也具有较快的收敛速度和较高的算法稳定性.     

求解一类非线性规划问题的混合遗传算法

提出了一种求解目标函数和约束条件均二阶可导的非线性规划问题的混合计算智能算法．该算法是把一种浮点数编码遗传算法和约束变尺度法相结合提高求取全局解的速度和概率．在该算法中，选择、交叉和变异等遗传操作算子是以非线性规划问题的一个惩罚函数为求解对象，目的是把解引向全局解附近，为约束变尺度算子提供初值；而约束变尺度算子直接以原非线性规划问题为求解对象，以发挥其局部搜索能力强的优点，数值实验表明，混合算法是一种可靠、高效的全局优化算法．     

一种改进的自适应遗传算法

在对自适应遗传算法中选择、交叉、变异算子作用分析的基础上,提出一种新的自适应遗传算法,新算法基于实数编码机制,选择操作采用精英选择与轮盘赌相结合,变异和交叉操作采取根据适应度自适应地非线性调整变异和交叉概率的策略,同时提出进化的后期采取先变异后交叉的操作次序.仿真实验表明,新算法有效防止早熟,收敛速度更快,鲁棒性更好且拥有较强的寻优能力.     

自调节基因移民遗传算法的研究

通过对遗传算法选择，交叉，变异3个算子的分析，揭示了早熟现象产生的原因。在此基础上，设计了一种变异概率可以自调节的基因移民遗传算法，提出用群体相异度指标来衡量群体的多样性。通过相异度可自动调节变异频率的大小，从而确保了群体的多样性，也避免了早熟现象的出现。最后，应用马尔科夫链数学工具，从理论上证明了该算法是收敛的，实验表明，该算法可操作性好，对选择的参数不敏感，具有一定的通用性，适合于实际的工程计算。     

一种改进遗传算法

针对遗传算法(Genetic Algorithm,GA)存在的未成熟收敛现象,本文提出一种改进的遗传算法(IGA),该算法采用双变异算子,即正交变异和多位点变异两种变异算子联合作用,提高了算法的全局寻优能力。仿真实验表明,对遗传算法的改进是有效的,改进后的算法与标准遗传算法相比具有更高的全局收敛性,并在一定程度上克服了未成熟收敛。