一种改进的自适应微粒群优化算法

为了提高微粒群算法(PSO)优化高维目标的性能,提出了个体惯性权重自适应调整微粒群算法(PSO-IIW).PSO-IIW中微粒拥有个体的惯性权重以满足不同微粒对全局和局部搜索能力的不同需求,此权重在对微粒每次进化后的适应值进行评价的基础上被自适应地调整,以加快其收敛速度并逃离局部最优.用该方法与其他两种不同微粒群优化算法对3个经典函数在80,120和160维数进行仿真的结果进行比较,证明在解决高维度目标时可以有效提高微粒群算法的性能.     

基于混合微粒群算法的智能水下机器人模糊神经网络控制

为减少因水下机器人模糊神经网络控制器参数较多、手工调整困难及主观不确定性因素的影响,提出一种基于免疫理论和惯性权值非线性递减策略的混合微粒群算法.该算法在保持基本微粒群算法处理多峰和多维问题能力的基础上,根据粒子浓度和适应度来动态调整约束因子,同时结合惯性权值非线性递减策略来抑制算法早熟收敛,平衡全局和局部搜索能力.在与GAI、GA及基本微粒群算法的仿真比较试验中,该算法搜索到最佳近优解,且其收敛速度最快.在水下机器人仿真平台上的控制试验表明,基于混合微粒群算法的控制器性能良好,具有较强的抗海流干扰能力.仿真结果证明了该算法的可行性.     

基于改进免疫遗传算法的水电站优化调度应用研究

根据免疫算法的生物学机理,提出了一种改进的免疫遗传算法.该算法将微粒群算法作为免疫算法的全局搜索策略,提高算法的全局搜索能力;利用逐步优化算法对免疫算法的控制策略进行进化操作,提高算法的局部搜索能力;利用免疫算法本身基于浓度的自我调节机制,提高群体的多样性,避免算法过早陷入局部最优解.最后给出了该算法实现的具体步骤,并将其应用于水电站的优化调度中,取得了较为满意的结果,且与动态规划、遗传算法、免疫算法和微粒群算法等比较,验证了算法的有效性和优越性.     

一种基于运动方向变异的混合粒子群算法研究

针对粒子群算法搜索精度不高、易早熟收敛、搜索后期多样性下降快等问题,提出一种基于运动方向变异的混合改进粒子群算法.该算法通过改变部分粒子的运动方向增加种群多样性,扩大粒子的搜索范围;利用非线性减小惯性权重的方法增加搜索后期的精度;用线性地增大和减小两个学习因子来平衡搜索的范围和精度,使得在搜索前期能够迅速定位到全局最优点附近,在搜索后期能够收敛到全局最优点.将该方法应用于函数优化中,仿真结果表明,该算法能够使粒子均匀分布在最优值空间范围内,调整和平衡粒子的全局搜索和局部精细搜索能力,同时能延缓粒子多样性的下降速度,使粒子能够跳出局部最优值.     

一种改进的自适应和声搜索优化算法

在传统和声搜索优化算法的基础上,提出一种自适应双子和声搜索优化算法。通过建立主辅两个和声库正反双向进行迭代搜索,并对和声算法中的音调调整概率和音调微调带宽两个重要参数进行自适应调整,提高了算法的动态适应性以及局部搜索和全局搜索的协调能力。通过构造两组搜索方向各异、相互协同的主、辅和声,充分利用了搜索域内的隐含信息,扩展搜索范围,从而实现了全局最优。在试验中分别对3个复杂函数进行测试,结果表明该算法具有较好的全局搜索能力和收敛速度,在一定程度上提高了最优值的搜索能力,达到了预期效果。     

采用改进二进制蝙蝠算法的任务调度算法

针对海服务系统环境中任务完成时间过长的问题,提出一种基于改进二进制蝙蝠算法(IBBA)的任务调度算法。该算法通过在二进制蝙蝠算法(BBA)寻优过程中引入非线性惯性权重因子,平衡全局搜索和局部搜索能力;利用2个不同的邻居蝙蝠算子构成扰动项,避免算法陷入局部最优;利用自适应学习因子调整全局最优算子和邻居蝙蝠算子的权重,控制整个寻优过程由全局搜索为主向局部搜索为主过渡。实验结果表明:IBBA可以稳定地搜索到全局最优值,与现有的基于二进制粒子群算法(BPSO)和二进制蝙蝠算法的任务调度算法相比,在任务数较多时,基于IBBA的任务调度算法能避免过早收敛,使任务完成时间显著减少。在海服务网络中,将该算法应用于任务调度,可提高处理大粒度服务的效率。     

基于k-means的量子微粒群动态聚类

k-means算法原理简单、收敛速度快,但易陷入局部最优,且须将聚类的类簇数作为先验知识,为此,引入量子微粒群与k-means算法结合,提出了一种改进的动态聚类算法。改进算法具有量子微粒群的全局搜索能力,且对每个粒子采用k-means进行优化,从而加快算法的收敛速度。通过适应度函数值的调整,算法在聚类中能够搜寻到最优类簇数,这样类簇个数和中心就不受主观因素的影响。实验表明,算法有效。     

一种自适应混合纵向多变异粒子群算法

为克服标准粒子群算法搜索后期收敛速度慢、容易陷入局部最优的缺点,通过引进自适应惯性权重因子平衡标准粒子群优化算法的全局搜索和局部改良能力,同时设计了均匀分布变异和高斯分布变异相结合的粒子群混合纵向多变异策略,来提高算法摆脱局部极值和局部寻优的能力.根据提出的改进算法流程,针对公认的Sphere,Rastrigin,Griewank和Salomon四种标准测试函数进行了收敛精度和收敛速度的测试.测试结果表明,在标准粒子群、自适应权重粒子群、自适应变异粒子群和自适应混合多变异粒子群4种算法中,提出的新算法具有最好的全局最优值搜索能力和最稳定的全局收敛特性,且在提高收敛速度的同时,有效地避免了早熟收敛问题.     

一种改进的动态惯性权重粒子群优化算法

针对粒子群算法在寻优过程中容易陷入局部最优,以及难以平衡求精和求泛的能力,提出一种动态惯性权重粒子群优化算法。该算法同时考虑到粒子的进化速度和集聚程度对算法寻优的影响,当粒子集聚程度较高时,增大惯性权值,提高算法的全局搜索能力。为平衡算法全局和局部寻优能力,当进化速度较快时,提高局部搜索能力,以免错过较好的位置。将此算法用于优化4个经典测试函数,实验表明:此算法不仅可以平衡局部和全局的搜索能力,还能提高算法的搜索效率和精度。     

一种基于动态参数调整的改进人工鱼群算法

针对经典鱼群算法收敛速度慢、寻优精度低的缺陷,提出了一种基于参数动态调整的改进人工鱼群算法.动态调整视野和拥挤度因子以提高算法的搜索效率;改进去交叉算子以消除交叉路径;引入了再寻优算子确保再次搜索去交叉后路径能够快速找到最优值.求解TSP问题的实验结果表明:改进的人工鱼群算法提高了收敛速度、增强了搜索最优解的能力.