基于进化规划算法的图像聚类研究

将进化规划算法应用于图像聚类问题,对问题的解进行符号编码,采用群体智能模式实现问题解的搜索.利用进化规划算法的变异算子和选择算子可以有效提高算法的全局搜索能力,采用高斯变异算子保证了优秀解的多样性,降低了进化操作的复杂性.仿真实验证明基于进化规划算法的图像聚类算法具有可行性和准确性.     

随机变异差分进化算法

为了避免差分进化算法陷入早熟,提出了一种随机变异差分进化算法(RMDE).这种算法改进了差分进化算法的变异操作,采用随机选择的方式进行变异和扰动操作,增加种群的多样性,平衡算法的局部搜索和全局搜索.对几种标准的函数进行了测试,结果表明RMDE算法优于其他5种算法.并将该算法应用于13机组的电力系统经济调度问题,与文献其他算法相比,RMDE算法取得的结果优于最近文献所报道的结果.     

差分进化算法在机组组合问题中的应用

基于差分进化算法求解机组组合问题,差分进化算法具有全局寻优能力,通过群体内个体间的合作与竞争产生的群体智能指导优化搜索。给出了10台机组算例系统优化结果,验证了该算法用于求解机组组合问题时不易陷入局部最优解,有较好的收敛性和效率。     

一种改进的差分进化算法

针对基本差分进化算法收敛速度较慢的问题,将粒子群优化算法中的社会学习部分引入到差分进化算法中,提出一种改进的差分进化算法。该算法通过小概率随机变异操作增加种群的多样性和全局搜索能力;变异向量和个体向群体最优个体学习的结果进行交叉操作,利用最优个体指导进化过程,加快了算法的收敛速度,提高了优化精度。仿真实验结果表明,该算法具有更好的优化性能。     

一种改进的自适应差分进化算法

为了提高基本差分进化算法的寻优速度和寻优效能,提出了一种改进的自适应差分进化算法(ADE).在基本差分进化算法中引入了自适应变异算子,根据每个个体与最优个体适应度值的相互关系,自动地调节变异算子值,使之在进化初期较大,随着个体逐渐接近最优值,算子值逐渐变小,确保个体向最优值快速、稳定地逼近.在每一代变异、交叉和竞争之后,又增加了与随机新种群的竞争操作,使算法易于跳出局部最优点,以提高全局搜索能力.采用4个经典的测试函数对算法进行验证,结果显示:该算法的收敛速度与收敛精度在一定程度上优于基本差分进化算法,同时也优于基于代数进行自适应变异的差分进化算法.     

均匀邻域对位的自适应差分进化算法

针对对位差分进化算法依然存在探索能力差和早熟收敛问题，提出一种基于均匀邻域对位的自适应差分进化算法。该算法在对位点所在局部邻域作适应性的小幅均匀变异操作，用以扩大对位点的搜索区域，从而提高跳出局部陷阱的概率；在对位点均匀变异操作中，变异步长利用当前群体中所有个体在每一维度的最大最小值的差距作自适应的调节，通过实时利用群体信息平衡了全局搜索与局部勘探的关系，提高算法的收敛速度；在算法搜索过程中引入多阶段扰动策略，以进一步增加算法群体实时多样性与算法所处搜索阶段的适应性，算法后期在一定程度上加强了对当前解所在邻域内的精细搜索。采用CEC 2014中不同类型基准测试函数进行仿真实验，并与其他差分算法进行对比，所提算法在10个测试函数上都取得最优的平均结果，证明所提算法具有更稳定、更优异的算法性能和更好的收敛精度。     

一种求解约束优化问题的改进差分进化算法

针对原始差分进化算法在求解约束全局优化问题时存在陷入局部最优的缺陷,提出一种改进的差分进化算法.该算法在保留原始差分进化算法全局搜索能力的基础上,采用基于规则的方法进行约束处理和种群个体的比较及选择,并利用种群相似度和最优变异操作改善种群进行全局范围搜索的多样性,提高算法跳出局部最优的能力.数值实验表明,该算法稳定性较好,目标函数评价次数较少,收敛速度较快,全局寻优能力较强,不仅能有效求解连续变量约束优化问题,也适用于离散变量或混合变量优化问题.     

混沌差分进化算法在复杂优化问题中的应用研究

差分进化算法求解复杂优化问题时,由于进化后期种群多样性降低,算法极易陷入局部最优值无法跳出.论文针对该问题,将差分进化算法和混沌优化方法耦合,构建了混沌差分进化算法.算法利用混沌序列的遍历性和内部迭代的随机性,弥补差分进化算法容易陷入局部最优的缺陷,从而提高算法的搜索性能.对几种典型函数的测试结果表明:混沌差分进化算法的全局搜索性能有了显著提高,能有效避免算法陷入局部最优.因此,与标准差分进化算法和混沌优化算法相比,该算法在求解复杂优化问题时更加可行、有效.     

鹰策略结合差分进化的可靠性冗余优化算法

将鹰策略和差分进化结合用于解决可靠性冗余优化问题.优化过程分为两个阶段:第一阶段使用Lévy飞行在解空间中进行全局搜索,第二阶段使用差分进化算法在前阶段得到的有前途解的周围进行快速的局部搜索.同时,修改了差分进化算法的变异算子和交叉算子以提高局部搜索的性能.该算法较好地实现了全局搜索和局部搜索的平衡,既有利于跳出局部最优,又可以加快局部收敛.通过对可靠性冗余优化的两个基本问题的实验表明,所提出的算法在解决可靠性冗余优化问题上是有效的.     

基于Baldwin效应的memetic差分进化算法

针对Baldwin效应在memetic差分进化算法中使用不成熟的研究现状,提出一种基于Baldwin效应的memetic差分进化算法。算法采用简化的模式搜索为局部搜索算子,差分进化算法为全局搜索算子,Baldwin效应为结合机制。创新了Baldwin效应的实现方法:改进普通memetic差分进化算法中仅根据个体适应度值引导进化的方法,加大局部搜索成功个体的被学习概率,使其能够参与引导进化。在CEC2014中30个测试函数上与其它知名差分进化算法对比,实验结果表明改进的算法具有更强的跳出局部最优解能力和更快的收敛速度。     

基于混合搜索算法的图像稀疏分解

为了提高图像稀疏分解的效果,降低其计算时间,提出一种基于量子进化算法(quantum-inspired evolutionary algorithm,QIEA)和改进差分进化算法(improved differential evolution,IDE)的混合搜索算法,并应用到图像稀疏分解中。该方法将IDE引入到QIEA中,前期进行QIEA寻优,当寻优搜索到的最优解经过多次进化后没有变化时,引入IDE以提高搜索解的精度和质量。图像稀疏分解的仿真实验结果表明,与QIEA和IDE相比,混合搜索算法的图像稀疏分解方法获得的重构图像具有最好的图像视觉质量和最高的峰值信噪比,且具有相对较低的计算时间。     

一种基于Hu不变矩的匹配演化算法

提出了一种基于Hu不变矩的匹配演化算法.该算法利用一种新的演化搜索策略取代传统的遍历搜索策略,将Hu不变矩特征融入演化适应函数.首先通过演化策略,产生多个搜索子图;然后计算待识别搜索子图与模板图像的不变矩特征值,用欧氏距离衡量两者的相似度;最后通过演化策略产生新的搜索子图,用该搜索子图淘汰种群中适应函数值最大的搜索子图.实验结果表明该算法具有较高的效率和鲁棒性.     

一种新局部搜索策略的差分进化算法

为增强差分进化算法的局部搜索能力,一种新局部搜索策略引入到差分进化算法中,从而提出一种新局部搜索策略的差分进化算法。该算法用局部搜索得到新个体替换较劣个体,使其跳出局部最优,以此增强种群的多样性。数值实验选取4个测试函数,并与差分进化算法进行比较,结果表明算法的有效性。     

基于混合搜索算法的图像稀疏分解

为了提高图像稀疏分解的效果,降低其计算时间,提出一种基于量子进化算法(quantum-inspired evolutionaryalgorithm,QIEA)和改进差分进化算法(improved differential evolution,IDE)的混合搜索算法,并应用到图像稀疏分解中.该方法将1DE引入到QIEA中...     

Memetic算法及其在分类中的应用研究

群体智能优化算法Memetic算法(Memetic Algorithm,MA)采用进化算法的操作流程,引入局部搜索算子,使其在问题的求解中保证较高收敛性能的同时又能获得较高质量的解,克服了遗传算法等传统全局优化算法易"早熟"的问题,同时避免陷入局部解。在MA框架基础上,提出了全局动态适应MA算法,采用遗传算法为全局搜索算子,k-means算法为局部搜索算子。使用Java语言实现算法并对UCI中分类实验数据集进行测试,结果表明,将遗传算法和k-means结合的全局动态适应MA在分类问题中具有较高准确率。     

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。     

遗传算法在排课系统中的优化研究

本文对高校排课的双目标问题进行研究、分析,对排课问题按照遗传算法进行编码,定义好适应值函数后进行选择交叉,并用禁忌搜索算法进行代替变异操作,实现了遗传与禁忌搜索算法相结合的排课系统算法设计.     

基于细菌觅食优化算法的图像聚类方法研究

利用细菌觅食优化算法研究图像聚类问题,采用群体智能模式实现问题解的搜索.首先提取图像特征以确定解的编码形式,初始化种群,在此基础上利用细菌觅食优化算法的细菌迁徙算子、繁殖算子和趋化算子实现群体内个体之间的相互合作和竞争,提高了算法的搜索能力,实验证明该算法具有较强的适应性和鲁棒性.     

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.