一种新的全局排序高维多目标优化算法

针对传统高维多目标优化问题解决方法存在解集收敛性与解集分布均匀性缺陷的问题, 提出将全局排序方法与灰色关联分析两种方法相结合, 设计一种新的全局排序高维多目标优化算法. 通过设计最小函数值母序列和个体目标函数值子序列, 利用灰色关联分析法计算其关联度, 并结合个体目标适应度计算策略, 解决解集分布不均匀的问题. 该算法不仅可提高非支配个体的选择能力, 还具有良好的收敛性. 为测试该算法的性能, 选择3种经典多目标进化算法, 在标准测试函数集DTLZ{2,4,5,6}上进行对比实验. 实验结果表明, 该算法在解决高维多目标问题时, 其收敛性与解集分布均匀性均优于其他3种算法.     

A novel algorithm of artificial immune system for high-dimensional function numerical optimization

Artificial immune system has become a researchhot spot after the neural network, fuzzy logic andevolutionary computation[1,2]. Clone means propagat ing asexually so that a group of genetically identicalcells can be descended from a single common ances tor, such as a bacterial colony whose members arisefrom a single original cell as the result of binary fis sion. The idea has been extensively applied in somefields like computer programming[3,4], system con trol[5], interactive para…     

A novel algorithm of artificial immune system for high-dimensional function numerical optimization

Based on the clonal selection theory and immune memory theory, a novel artificial immune system algorithm, immune memory clonal programming algorithm (IMCPA), is put forward. Using the theorem of Markov chain, it is proved that IMCPA is convergent. Compared with some other evolutionary programming algorithms (like Breeder genetic algorithm), IMCPA is shown to be an evolutionary strategy capable of solving complex machine learning tasks, like high-dimensional function optimization, which maintains the diversity of the population and avoids prematurity to some extent, and has a higher convergence speed.     

用于多峰值寻优的人工免疫克隆选择算法

提出了一种执行克隆选择原则的强有力的计算方法，算法思想中考虑到在免疫响应产生的较高亲和力的抗体中，选择改进的成熟后代。这种革新算法能关于机器学习解复杂问题，实例结果表明，克隆选择算法对多峰值寻优问题有优良能力。     

重用抗体优良片断的免疫进化算法

基于克隆选择原理与算法,通过分析具体现象阐述了改进克隆选择算法的思想来源,设计了挖掘抗体中优秀决定基因并生成记忆集、封装优秀决定基片段、用变异抗体群中亲和度高的抗体按概率替换记忆抗体群中低亲和度抗体的方法,获得了重用抗体优良片断的克隆选择算法.借鉴强度Pareto进化算法的进化框架,提出了重用抗体优良片断的免疫进化算法.该算法通过克隆选择替代选择、交叉、重组等遗传操作.在一组0/1背包问题上的测试结果表明,所提出的算法可以有效保持种群多样性,获得较高质量的Pareto非劣解集.
     

一种基于免疫抗体聚类算法的复杂函数寻优

通过在克隆选择过程中引入抗体聚类机制,提出了一种用于复杂多模函数优化的新算法.通过聚类将抗体群分成多个子种群来实现其克隆选择策略,加速克隆扩增,从而提高抗体成熟力及亲和性.采用了混合超变异算子,使其能快速获取全局及局部最优.实验仿真结果表明:该算法对复杂函数寻优的过程是相当有效的,具备良好的全局和局部收敛可靠性.     

自调整柯西变异克隆算法

生物免疫系统中许多信息处理机制已成功应用到控制、数据处理、优化学习和故障诊断等领域,并且已经成为继神经网络、模糊逻辑和进化算法后人工智能的又一研究热点。针对巴西学者Castro提出的克隆算法存在的不足,提出一种新的克隆算法——自调整柯西变异克隆算法,重新定义了克隆选择算子和克隆变异算子。与其它算法相比较,试验结果表明所提算法搜索时间短、搜索精度和效率都很高。     

基于改进粒子群算法的海洋钻机系统布局优化

为提高海洋钻机的工作效率和平台的空间利用率,应用改进的粒子群算法对海洋钻机系统进行布局优化研究。针对多目标、多约束的钻机系统布局优化问题,建立钻机系统布局优化数学模型,应用多目标粒子群算法直接求解,得出相应的最优解集。利用线性加权法将多目标转变为单目标进行求解分析,针对单目标粒子群算法的缺点,基于约束条件、惯性权重以及遗传算法的选择和杂交对粒子群算法进行改进,完成不同改进算法的测试实验。结果表明,在应用粒子群算法求解布局问题时将约束条件作为目标函数、单独引入遗传算法的杂交思想求解速度和精度更好。提出的基于杂交的动态惯性权重粒子群算法的布局优化问题求解性能更优,得到的优化方案符合海洋钻井作业要求且占用甲板面积较小。     

一种用于多目标优化的克隆选择算法

多目标进化算法的研究目标是使算法种群快速收敛并均匀分布于问题的Pareto最优前沿面.为此,在比较与分析已有多目标进化算法的基础上,借鉴免疫系统中的克隆选择原理,提出了一种用于多目标优化的克隆选择算法.该方法只对部分当前所得到的Pareto最优解进行进化操作,并选用一种简单的多样性保护机制来保证Pareto最优解具有良好的分布特征.'实验结果表明该方法能够很好地达到Pareto最优前沿面,较好地保持解的多样性,并且具有很快的收敛速度.     

一种新的基于克隆选择原理的人工免疫算法

提出了一种新的基于克隆选择原理的人工免疫算法.该算法基于生物免疫系统的自适应免疫识别机制,通过整合克隆选择过程中的亲和度成熟、阴性选择、免疫记忆、基因库进化和元动力学等关键要素,可在搜索过程中自动获取和积累有关搜索空间的知识,协调利用群体记忆与基因库记忆机制,在资源受限的条件下高效求得问题的解;并对算法的全局收敛性进行了分析.针对STSP问题的实验结果验证了算法的性能.     

桁架结构多目标优化的免疫克隆选择算法

为了解决带有约束的结构多目标优化问题,将免疫克隆选择算法应用于桁架结构的多目标优化设计中.根据免疫学基本原理,采用非支配邻域选择机制、比例克隆和精英策略,使算法很好地保持了所得解的多样性、均匀性和收敛性.在桁架结构优化的数学模型中,采用惩罚函数法处理违反约束的情况.为了验证所提算法的可行性和有效性,对经典桁架进行了优化,并与其它方法作比较,数值结果表明,该算法在收敛速度、时间消耗和求解质量上均具有一定的优势.     

一种新的免疫克隆算法在CVRP问题中的应用

基于克隆选择学说,通过引入克隆算子提出一种新的免疫克隆算法,并将其用于求解CVRP问题.该算法采用了克隆增殖、高频变异和克隆选择算子的操作,增加了种群中优秀个体获得克隆增殖实现亲和度成熟的机会,提高抗体群分布的多样性,在深度搜索和广度寻优之间取得了平衡.仿真结果表明,该算法具有良好的全局收敛性和较快的收敛速度,能有效解决CVRP问题.     

求解多目标0/1背包问题的克隆选择算法

提出一种用于求解多目标 0/1 背包问题的新算法.新算法将抗体群中的抗体分为支配抗体和非支配抗体代替传统算法中对所有个体分配适应度值,解决了多目标优化问题中解的多样性的问题.先通过克隆操作实现全局择优,得到分布较广的Pareto-前端,接着采用免疫基因操作提高算法的局部搜索能力,同时采用抗体修正操作对由免疫基因等操作产生的不可行解进行修正,保证抗体在可行解范围内,并实现局部搜索.该算法与已有算法相比能更好地保持解的多样性、均匀性以及收敛性.仿真实验表明,新算法所得的 Pareto-前端分布最广,所得的解能较好地收敛到 Pareto-前端,并且将均匀性评价指标降低到1%以下.     

一种约束多模态函数优化免疫遗传算法

通过引入局部检测函数,将约束多模态优化问题转化为约束多目标优化问题.进而,基于克隆选择原理和Pareto控制概念,提出一种求解该多目标优化问题的免疫遗传算法.算法设计中,基于非控制分层和小生境思想,产生具有足够多样性的进化群体,进而依据克隆选择原理和基因互换机理设计进化模块,对进化子群进行岛屿式进化,力求获得问题的所有...     

一种解多目标优化问题的基于分解的人工蜂群算法

在处理多目标优化问题时,如何平衡所得解集的分布性与收敛性是一个困难又重要的工作。为此,提出了解决该问题的一种基于目标空间分解的人工蜂群算法(MOABC/D)。首先采用一组方向向量将目标空间分解成一系列的子区域,并在每一个子区域至少保留一个解来保持解的分布性,其次提出一个基于分解的选择策略和2个基于信息交换的搜索策略来提高人工蜂群算法的搜索能力,并采用一个基于高斯分布的搜索策略来增强人工蜂群算法的搜索效率。为验证所提算法的性能,与8种同类算法在10个测试问题上进行比较。结果表明,本文所提算法得到的解集具有更好的收敛性能和分布性能。     

基于演化多目标算法的混合流水作业调度优化

针对供应链网络优化领域中的混合流水作业调度问题提出了一种新的多目标演化优化算法。给出了这类问题的通用优化模型，在此基础上，提出了基于流程的矩阵基因编码方案，动态适应度分配机制，并引入小生境保优策略构造了算法过程，利用收敛进程参数分析了算法的收敛性能。性能分析和算例实验表明算法对于高维多目标优化问题是有效的，且能够以较快的速度收敛。     

Adaptive Immune Evolutionary Algorithms Based on Immune Network Regulatory Mechanism

Based on immune network regulatory mechanism, a new adaptive immune evolutionary algorithm （AIEA） is proposed to improve the performance of genetic algorithms （GA） in this paper. AIEA adopts novel selection operation according to the stimulation level of each antibody. A memory base for good antibodies is devised simultaneously to raise the convergent rapidity of the algorithm and adaptive adjusting strategy of antibody population is used for preventing the loss of the population adversity. The experiments show AIEA has better convergence performance than standard genetic algorithm and is capable of maintaining the adversity of the population and solving function optimization problems in an efficient and reliable way.     

一种人工免疫应答模型的研究及应用

提出一种基于生物免疫应答机理的人工免疫应答模型.它包括抗原匹配、克隆选择、变异、亲和力成熟等四个过程,通过克隆、变异过程实现抗体的多样性使所建立的系统具有较好的自适应能力,利用亲和力成熟过程完成知识的学习和积累.该模型具有运行参数少,稳定性好的特点,在提高数据压缩率和识别率方面具有较好的效果.     

谱聚类与混沌免疫相结合的软件缺陷分析算法

针对谱聚类算法中K-means处理无标识软件度量元数据易陷入局部最优的问题, 提出一种新的混沌免疫聚类算法. 该方法在免疫克隆选择算法的框架下, 设计抗体亲和度计算方法用于免疫克隆聚类中心的评价, 并给出分层混沌变异算子, 进一步提高了无标识软件度量元数据的预测性能. 仿真实验验证了算法的有效性.     

考虑能耗优化的多目标原油短期调度问题研究

针对在原油管道运输过程中的能耗优化问题,该文提出了一个以最小化管道转运能耗、供油罐使用个数、蒸馏塔使用供油罐的切换次数、原油在供油罐和管道中的混合成本为目的的多目标优化模型.然后,针对原油短期调度问题的特点,提出了一种改进的交叉和变异算子.最后,该文对比分析了8种综合性能较好的多目标进化算法.实验结果表明:NSGA-III算法在求解该问题时的性能较优.与现有研究对比,该算法在减少调度过程中的能耗和原油混合成本方面具有显著效果.