差分演化算法研究综述

差分演化算法（DE）一种基于群体的随机搜索技术,并已被广泛的应用于各种优化领域。为了提高差分演化算法的收敛速度、全局搜索能力以及克服早熟收敛问题,许多学者对差分演化算法进行了改进。本文综述差分演化算法的基本原理、特点、改进及应用,并给出了未来可能的研究方向。     

一类自适应的差分演化算法

介绍了差分演化算法常用的五个版本和一种自适应技术,并给出了五个自适应的差分演化算法.并试验研究了各自适应差分演化算法在欺骗问题上的表现,还分析了自适应差分演化算法的性能.     

求解环境经济调度问题的多目标差分粒子群优化算法

提出一种基于差分演化的改进多目标粒子群优化算法来求解电力系统环境经济调度问题。算法通过对Pareto最优解集的差分演化来增加Pareto最优解的多样性;通过循环拥挤距离来控制归档集中非劣解的分布,以提高对种群空间的均匀采样;采用一种新的多目标适应值轮盘赌法选择粒子的全局最优位置,使其更逼近Pareto最优前沿;自适应惯性权重和加速度因子的动态变化可增强算法的全局搜索能力。对电力系统环境经济负荷分配模型进行仿真,并与文献中的其他算法进行了比较。结果表明,改进的算法能够在保持Pareto最优解多样性的同时具有较好的收敛性能。     

一种双组群差分演化算法

研究了一种提高差分演化算法收敛速度的方法.这种新的演化优化方法将全体参量分为两个组群,即同化组群和进化组群.对不同的组群进行不同的处理以产生下一代,在每一代中,进化组群中最好的成员将有幸加入同化组群,取代同化组群中表现最差的成员.实验结果证明,这种新的改进提高了DE优化算法收敛速度.     

基于并行协同演化的差分进化算法

针对传统差分进化算法搜索速度慢、易陷入局部最优解的缺点,引入协同演化的思想提出了一个基于并行协同演化的差分进化算法,并设计了相应的变异算子和自适应交叉算子。仿真验证结果表明:同遗传算法、标准差分进化算法相比,所提算法在搜索速度和寻优能力方面都具有一定的优势。     

改进的差分演化算法及其在动态规则中的应用研究

在对传统差分演化算法深入研究的基础上,提出了一种改进的差分演化算法,并成功地把它应用于动态规则问题中.改进后的算法融合了对称算法、锦标赛策略、凸变异和二次变异等思想.实验证明,改进后的算法在最优解的稳定性、收敛速度和求解精度方面表现出了较好的性能.     

基于差分演化算法的证券投资组合研究

差分演化算法作为一种高效的全局优化方法,在众多领域得到了成功的应用.本文首次将差分演化算法引入到证券投资组合中,研究以Markowitz的均值-方差模型为基础的最佳证券组合的优化求解.实验结果表明,该算法与经典的传统遗传算法和粒子群优化算法相比,具有更快的收敛速度及更好的优化结果.     

火星探测转移轨道的鲁棒优化设计

以设计变量存在不确定的火星探测轨道设计模型为研究对象,采用最小最大鲁棒优化方法获得该模型的鲁棒优化解.在传统的最小最大方法的基础上,考虑了决策变量的扰动,提出了一种嵌套的差分演化算法.在该算法中,内层差分演化算法计算不确定域的最差目标函数值,外层差分演化算法获得全局的鲁棒优化解.通过试验对该方法的有效性进行了验证,结果表明:该方法适合于目标函数没有解析表达式、高度非线性的问题,实际工程问题中的不确定性不可忽略.     

利用改进的HBDE算法求解MAX-k-SAT问题

目前,利用进化算法求解组合优化问题已成为智能计算领域中的研究热点。本文基于二进制差分演化算法和动态变邻域搜索相结合提出了一种求解最大可满足问题(MAX-k-SAT)的改进算法(记为IBDE),通过与遗传算法和Johnson算法对一系列随机大规模MAX-k-SAT实例的求解比较表明:IBDE是一种求解MAX-k-SAT问题非常有效的新方法。     

约束优化问题带有混沌变异的PSO-DE混合算法

使用混沌运动产生均匀分布的初始种群,并且对早熟的种群进行混沌变异,以增强算法的全局寻优能力;用一个改进的粒子群优化算法对种群进化,对那些不可行的粒子再用差分进化算法进行演化;通过自适应的半可行域竞争选择策略形成新一代种群,直到达到全局寻优的目的,由此提出一个约束优化问题带有混沌变异的PSO-DE混合算法.数值结果表明,所提出的算法具有较高的计算精度、较好的稳定性、较强的全局寻优能力.     

微粒群优化算法的研究现状与发展

针对群体智能算法(SIA)中引起广泛兴趣的微粒群优化算法(PSO)的基本原理、框架,介绍了PSO的一些研究现状及其进展,最后提出了PSO有待进一步研究的若干方向和工作.     

基于改进粒子群优化算法的信号检测及故障诊断

研究了一种分段双稳态随机共振系统,使用改进的粒子群优化(particle swarm optimization, PSO)算法对双稳系统的参数进行优化,将其应用于弱信号检测以及轴承的故障诊断。首先,引入分段的势函数,对系统的输出信噪比进行理论推导,从势阱中粒子的跃迁角度讨论分析了系统各参数对平均首次通过时间以及信噪比的影响,并借此对系统进行评价;其次,利用随机权重粒子群优化算法和自适应权值粒子群算法,分别与随机共振相结合,以输出信号的信噪比作为评价指标,对系统参数进行优化调节,并比较2种粒子群优化算法的改进算法;最后,将改进的粒子群优化算法应用于故障诊断,通过仿真研究和实验验证,对比几种算法的输出效果,评价了随机权重粒子群优化算法的有效性和优越性。     

求解可重入作业车间调度问题的改进离散微粒群优化算法

本文针对可重入作业车间调度问题,对离散微粒群算法的搜索方式进行改进,混合一种变异机制,并结合Interchange邻域局部搜索机制,设计与开发有效的混合离散微粒群算法。通过实验仿真结果的比较,有力地证明了所提算法的有效性。     

基于离散粒子群优化算法的造林规划设计

指出造林规划设计问题实质是一个离散约束优化问题。应用离散粒子群优化算法求解目标函数,以保证解的合理性法和惩罚函数法相结合处理约束条件。分析实例表明,离散粒子群优化算法可用来优化造林规划设计方案,与模拟退火算法比较,效果更好。此研究结果可为科学造林和最优化经营管理提供新思路,丰富粒子群应用领域。     

分段式微粒群优化算法

提出一种分段式微粒群优化算法。该算法将所要搜索的区域分成若干段,首先在每一区段内搜索出区段的最优位置,然后将各区段的最优位置组成一微粒群,继续搜索全局最优位置。通过对5个常用标准测试函数进行优化计算,仿真结果表明:分段式微粒群优化算法能有效地搜索到全局最优解,具有比基本微粒群优化算法更快的搜索速度和更好的优化性能。     

带阴性选择的粒子群优化算法

针对PSO在计算后期多样性不足、易发生优化停滞的现象,引入免疫系统中的阴性选择概念,定义了新的计算亲和力的方法,提出了带阴性选择的粒子群优化算法,并对其进行了计算复杂性分析.改进算法能在检测到粒子群收敛至局部解后,更新群体中的部分粒子,并使新粒子在解空间上远离局部解,提高了粒子的多样性.试验证明,改进算法的优化性能优于PSO和局部PSO.对改进算法的计算成本及参数选择进行了讨论,并提出了下一步的研究方向.     

基于PPSO算法的电力系统无功优化

电力系统无功优化可以降低系统的有功损耗,保证系统运行的安全性和经济性.采用向量粒子群优化（PPSO）算法求解电力系统无功优化问题,在算法中通过初始化得到向量的相位角,并将相位角引入速度更新过程,这样可以更有效地提高搜索精度.在IEEE-14节点系统中,采用PPSO算法、标准粒子群优化算法、随机惯性权重粒子群优化算法和改进吸引排斥粒子群优化算法进行无功优化仿真实验对比,结果表明,PPSO算法可以更好地降低有功损耗.     

多障碍建筑群图像空间布局智能寻优方法优化

为了解决传统方法大多将注意力放在建筑群体局部优化方面,缺少对整个含多障碍建筑群体空间布局优化研究的问题。通过改进粒子群法研究多障碍建筑群图像空间布局智能寻优方法优化问题。建立寻优问题模型,将最小化最大风速比、最大化采光满足率、最优化容积率作为多障碍建筑群图像空间布局智能寻优目标,依据寻优问题模型建立总目标函数。针对粒子群算法的弊端,对其进行改进;将粒子和种群最优粒子差异程度当成依据对权重进行确定。通过密集距离对粒子和相邻粒子间的密集程度进行描述,依据密集程度,选用逐一去除法对最优解进行更新。针对提出的多障碍建筑群图像空间布局多目标寻优问题,采用改进粒子群算法进行求解。结果表明:采用所提方法优化后,日照满足率虽然略低于优化前;但最大加速比和容积率均更优;所提方法 WBGT指标(湿球黑球温度)高于其他方法。可见所提方法可令各指标均衡最优化,能够保证新陈代谢率低,热适应差的人舒适性。     

基于支持向量回归机和粒子群算法的改进协同优化方法

研究基于支持向量回归机和粒子群算法的改进协同优化方法.阐述了协同优化方法和支持向量回归机方法基本原理,为有效解决系统级优化协调困难问题,改善收敛性能,提高收敛速度,采用支持向量回归机构造系统级约束条件的近似模型,引入粒子群算法求解系统级和学科级优化问题.仿真计算结果表明,设计的协同优化方法可有效求解多学科设计优化问题,...     

一种改进PSO算法的电力系统无功优化方法

粒子群优化（PSO）算法是一种新兴的群体智能优化技术,其思想来源于人工生命和演化计算理论,PSO通过粒子追随自己找到的最优解和整个群的最优解来完成优化．该算法简单易实现,可调参数少,已得到广泛研究和应用．本文将粒子群优化算法应用到电力系统无功优化问题的研究中,给出了具体的实施流程．为提高PSO的搜索能力,对PSO进行了改进,在算法中加入了第3种极值指导粒子搜索方向．对IEEE-6节点系统的仿真计算结果表明了算法的有效性．