量子人工鱼群算法

融合量子计算与智能优化的新型高效优化算法层出不穷,成为现在优化算法研究的主流.为此,将量子计算引入到人工鱼群算法中,提出一种新型的量子进化算法———量子人工鱼群算法.该算法用量子计算的方法重新描述了人工鱼的行为,用量子比特对人工鱼进行编码,用量子旋转门实现人工鱼的更新操作,用量子非门进行人工鱼变异,从而实现了目标的优化求解.并分别以函数极值和TSP问题为例进行了仿真,验证了算法的有效性.     

改进的人工鱼群算法

通过对人工鱼群算法的研究,给出了改进的人工鱼群算法。采用最优个体保留策略对觅食行为进行改进,防止群体中最优个体的退化;给出加速个体局部搜索方法,改进算法中的聚群行为和追尾行为,使全局最优值更快地突现出来;根据双射的定义和性质,在不影响最终寻优结果的情况下对问题的搜索域进行"缩小",从而加速了全局搜索。仿真结果表明改进的人工鱼群算法具有求解精度高、寻优成功率高、收敛速度快、算法稳定等优点。     

改进型人工鱼群算法及复杂函数全局优化方法

在分析人工鱼群算法存在不足的基础上,对人工鱼群算法加以改进,提出了一种改进型人工鱼群算法。该算法提高了全局搜索能力和收敛速度,并用于求解具有变量边界约束的非线性复杂函数最优化问题。仿真结果表明,改进后的人工鱼群算法具有精度高、搜索速度快等特点,是一种求解复杂函数全局最优化的智能算法。     

浅析人工鱼群算法

人工鱼群算法是一种新型智能优化算法.对传统智能优化算法而言,该算法由于出现时间短,理论基础薄弱,其研究成果远没有遗传算法和粒子群算法那样成熟和完善,有许多问题还需要进一步研究.介绍了人工鱼群算法的基本原理、应用前景和国内外的研究现状和主要研究内容,并分析了目前研究过程中出现的不足.     

基于时变衰减函数的改进人工鱼群算法研究

在分析国内人工鱼群算法相关研究的基础上,针对其易陷入局部最优和发生振荡现象的缺点,在标准人工鱼群算法中增加时变衰减函数起到衰减因子的作用,优化其时间参数的取值,对人工鱼群智能算法求解过程中觅食行为的视野以及步长的取值进行优化完善;增加鱼群的跳跃过程及变异因子,避免求解过程中早熟现象的产生,保证其最优解为全局最优.研究了传统与改进算法的求解过程及步骤,最后,以常用的3个测试函数为算例对其进行测试,对比分析传统与改进算法之间的区别,对测试的结果进行分析,得到改进的人工鱼群算法具有求解精度高、收敛速度快、寻优能力强的特点.     

一种人工鱼群混合智能优化算法

针对人工鱼群算法一般在初期拥有较快的收敛性,后期收敛较慢的特性,笔者提出一种改进的人工鱼群算法——GPAFSA．该算法将杂交PSO算法引入到人工鱼群算法中,在人工鱼群算法陷入局部最优时,通过使用杂交PSO算法,克服陷入局部最优的缺陷,实现全局最优．仿真实验表明,该算法在收敛性、全局寻优方面比原始算法有很大提高．     

基于水流作用机制的人工鱼群算法

针对人工鱼群算法(AFSA)在函数优化问题中易陷入局部极值和求解精度较低的缺点,提出了一种在基本人工鱼群算法中引入水流作用机制的改进方案。通过水流作用机制中的持续性水流和周期性水流对鱼群施加的有益影响来改进原有算法。持续性水流影响鱼群的体力变化从而控制视野和步长参数的自适应调整以提高求解精度;周期性水流冲击鱼群并改变部分鱼的位置,从而保持鱼群的种群多样性以利于全局收敛。仿真实验结果表明:本文的改进算法具有更高的求解精度和更好的全局搜索性能,并验证了算法的有效性。     

人工鱼群算法在生产函数参数估计中的应用

生产函数在生活中有着举足轻重的作用,合理地选择估计生产函数参数的方法尤为重要.常用的C-D生产函数为多元非线性函数,用传统方法进行参数估计存在一定的局限性.基于人工鱼群算法能够克服局部极值、鲁棒性强等特点,给出了一种生产函数中参数估计的通用新方法,该方法首先将生产函数模型中的参数构造成人工鱼模型,利用残差平方和设计食物浓度函数,然后通过人工鱼的随机、觅食、聚群、追尾等行为,对生产函数中的参数进行估计.以美国马萨诸塞州1820-1926年的产值、资金投入和劳动力投入数据做仿真实验,结果表明,该算法在生产函数参数估计中具有寻优速度快的特点,且可得到最小的回归残差平方和.     

基于粒子群与人工鱼群混合算法的TSP求解模型

传统的群智能算法不断被优化和改进,但由于传统单纯算法的固有缺陷和局限性很难从根本上去除,因此衍生出许多群智能混合算法。针对人工鱼群算法(AFSA)收敛速度慢及粒子群算法(PSO)全局收敛性差的缺陷,提出了一种新的粒子群与人工鱼群的混合算法。算法以人工鱼群算法为基础,将粒子群算法的线性递减惯性权重策略引入到人工鱼群算法中,对人工鱼进行编码处理以及动态改变人工鱼个体的视野,使之形成新的粒子群人工鱼群混合算法(PSO-AFSA)。完成算法融合并将混合算法应用于旅行商(TSP)问题。仿真结果表明:与传统的人工鱼群算法和粒子群算法相比,该混合算法全局收敛性效果更好,收敛速度更快。     

改进人工鱼群算法求解TSP问题

针对TSP问题的特点,在经典最近邻点法基础上对其运行方式加以改进,结合基本人工鱼群算法的优势,对基本人工鱼群算法加以改进。利用改进最近邻点法为基本人工鱼群算法构造多个较优初始解,进而改进基本人工鱼群法的觅食行为。改进后的人工鱼群算法能更有效地搜索全局最优解。选取典型的TSP问题实例进行实验仿真,验证该算法的有效性。实验表明,改进后的人工鱼群算法在求解旅行商问题时,比基本人工鱼群算法搜索效果更好,寻优性能更强。     

改进人工鱼群算法及其在时滞系统辨识中的应用

针对人工鱼群算法(AFSA)存在收敛速度慢和寻优精度低等问题,本文提出了一种改进人工鱼群算法(IAFSA).该算法中的人工鱼能够根据鱼群当前状态调整自身的视野和步长来平衡局部搜索和全局搜索.此外,算法中还加入了引导行为,即人工鱼在觅食行为未发现更优的位置时,当前人工鱼向最优人工鱼移动一步.仿真结果表明,改进人工鱼群算法在收敛速度、寻优精度和克服局部极值等方面有很大优势.本文将改进鱼群算法应用时滞系统的辨识中,辨识结果表明改进算法能获取被控对象的精准数学模型,并具有较强的抗干扰能力.     

人工鱼群算法在孔群加工路径优化中的应用研究

将人工鱼群算法应用于孔群加工路径优化的研究,建立以最短加工路径为目标的路径优化数学模型,阐述算法实施的具体过程并进行算例分析.结果表明,该方法求最优解的性能优于Hopfield算法、进化蚁群算法、人工免疫算法以及改进的遗传算法,获得的最优路径可以节省71.47%的行走路程.     

基于改进人工鱼群算法的机器人路径规划

为改进人工鱼群算法在路径规划中的寻优作用,利用改进视觉范围和拥挤度因子函数,提高鱼群算法在机器人路径规划中的寻优工作。在传统鱼群算法中,视觉范围是恒定不变的。视觉范围决定寻优的全局和局部工作,拥挤度因子对算法收敛性具有影响。同时,在传统鱼群算法中,每次都选取最优解来执行,在栅格环境中往往会导致全局最优和局部最优互扰,导致路径规划不合理,为此,利用改进视觉范围拥挤度因子,同时记录可行解,当存在鱼群找到目标点时,就记录下找到目标点的鱼群轨迹,形成路径规划的可行解,在可行解中,选取路径最短为最优,保证路径的规划的合理性。与传统鱼群算法对比,证实研究算法在路径规划中具有更好的寻优工作,通过MATLAB仿真实验,验证了算法的有效性和稳定性。     

基于人工鱼群算法优化神经网络的WSN数据融合

无线传感网(wireless sensor network, WSN)通常节点众多、数据冗余度高,传统的基于随机权值和阈值的前馈反向传播神经网络(back propagation neural network, BPNN)数据融合方法易陷入局部极值,导致融合结果准确性差。提出一种优化神经网络的权值和阈值进而改善WSN数据融合质量的方法-人工鱼群算法前馈反向传播(artificial fish swarm algorithm back propagation, AFSABP)神经网络数据融合。仿真和对比实验结果表明,改进的鱼群算法在收敛速度和寻优精度上都有明显提升,改进后的人工鱼群BP算法数据融合方法相较于传统BP数据融合方法,可减少3.06%的相对误差和3.74%的均方根误差。     

基于混合人工鱼群优化SVR的交通流量预测

实时准确的交通流量预测是智能交通系统(ITS)中的重要内容．支持向量回归(SVR)能够用于解决交通流量预测问题,针对SVR中存在的参数选择困难,提出一种混合人工鱼群(AFS)算法．该算法利用粒子群优化(PSO)算法公式改进AFS算法,减小AFS算法中步长因子的影响,并引入混沌初始化AFS机制,选取最优SVR参数,建立了基于混沌PSO-AFS优化SVR的交通流量预测模型．仿真结果表明,该交通流量预测模型具有更优的预测性能,证明了其可行性和有效性．     

改进人工鱼群算法在认知无线电决策引擎中的应用

针对遗传算法、粒子群算法等应用于认知无线电决策引擎时存在收敛速度慢,容易陷入局部最优解的缺陷,提出了一种基于改进人工鱼群算法的认知无线电决策引擎．利用改进人工鱼群算法全局收敛性强、鲁棒性能好、初值敏感度低等特点,更快速、高效地优化调整传输参数,从而寻找特定条件下的最优配置方案．仿真结果表明,在多载波通信系统下,该认知决策引擎具有收敛精度高、平均适应度值高、稳定性强等特点,性能优于二进制量子粒子群认知引擎．     

基于人工鱼群的交通诱导系统最优查询研究

与齐齐哈尔市公安交通警察支队交通控制中心合作开发,并以齐齐哈尔市路况为实际进行凋研,将改进的人工鱼群算法应用于交通路径诱导系统数据库优化查淘中,算法提高了最优路径查询的效率。对人工鱼群算法进行了改进,引入贝叶斯变异算子和十字交叉变异算子,避免了算法局部寻优能力差和收敛速度慢等弊端。仿真实验表明算法是正确有效性的。     

基于最小二乘支持向量机和人工鱼群算法的预应力锚杆布置间距优化

为了以有限的实验数据确定预应力锚杆布置的合理间距,结合山东省境内的104国道界河立交桥加筋土挡土墙的失稳加固工程实例,首先通过最小二乘支持向量机拟合优化对象与优化目标之间的复杂函数关系建立模型,然后采用现场实验数据样本进行模型训练,最后采用人工鱼群算法对模型进行优化,获得合理的布置间距,并通过加固效果监测验证了参数的合理性.结果表明,该法具有建模容易、收敛快和计算精度高等特点,说明该模型是合理可行的.     

多感官群集智能算法及其在前向神经网络训练方面的应用

针对连续域函数优化问题,提出了一种新的全局极大值搜索方法--多感官群集智能算法(multi-sense swarm intelligence algorithm,MSA). 受鱼群算法(artificial fish-swarm algorithm,AFA)和FS算法(free search algorithm,FSA)的启发,MSA的搜索机制将大范围勘察和小范围精确搜索相结合,个体在使用视觉信息快速逼近局部较优解的同时,利用嗅觉信息避免群体过于集中并引导个体向全局较优解方向移动. 仿真结果证明:MSA鲁棒性较强,全局收敛性好,收敛速度较快,收敛精度较高. 最后,将该方法应用于前向神经网络训练,结果表明满足应用要求.     

基于混合人工蜂群算法和A*算法的求解旅行商问题算法

针对旅行商问题（TSP）,基于群智能优化算法的人工蜂群算法 (ABC)可以较为有效的解决并规划出一条合理的路线。ABC算法的优点在于将优化求解的过程转化为模仿蜂群采蜜的仿生行为,容易求得可行解。但是该算法依然存在着种群数量过多、速度较慢的缺点。本文分析了ABC算法的模型并对更新策略进行了改进,在ABC算法得到初始解的路径点后再使用A-star算法进行优化,通过将两种算法组合的方式进行改进。实验证明在解决TSP的路径规划中,整体的路径表现更优,且减少了冗杂的迭代更新,提升了算法的效果。