分层多种群的自适应粒子群算法

为了改善粒子群算法的性能,提出一种分层多种群的自适应粒子群算法.为了提高全局搜索和局部搜索的能力,选用了自适应更新的惯性权重和学习因子.为了防止种群多样性的丧失且加快算法的收敛速度,采用了一种分层多种群协同进化策略.最后,将新算法与其他4个算法在23个测试函数上进行了测试,结果表明,新算法能够动态地平衡算法的全局搜索和局部搜索能力,保持种群的多样性,收敛精度高.     

基于三方竞争机制的反向多目标粒子群优化算法

针对传统多目标粒子群优化算法容易早熟的问题,提出一种基于三方竞争机制的反向多目标粒子群优化算法(MOPSO-TCOL).该算法利用当前种群在每一代中选择的三方竞争者来引导种群进化,这能够有效减少维护外部存档时的计算成本.在每次竞争中,MOPSO-TCOL从种群中随机挑选3个粒子进行比较,并基于不同的策略分别进行更新,这有利于保持种群的多样性.提出了一种基于反向学习策略的渐进式粒子更新方式,部分粒子进行反向学习以避免算法陷入局部最优,其他粒子通过向指定的更优粒子学习进行更新以加强收敛性.将所提出算法与8个多目标优化算法在14个标准测试函数上进行了性能比较试验.结果表明MOPSO-TCOL算法在多样性和收敛性上具有显著优势,且具有更快的收敛速度.     

一种改进的自适应粒子群优化算法的研究

针对标准粒子群算法（PSO）早熟收敛、进化后期收敛慢和精度较差等缺点,提出一种改进的自适应粒子群优化算法。该算法根据粒子的适应度值一致等价于粒子位置的特点,通过比较粒子适应度值与当前全局最优适应度值的差来自适应调整惯性权值,并按当前种群平均粒距对种群中部分粒子进行变异操作,增加种群多样性,使粒子跳出局部极值。通过几种典型函数的仿真实验表明,该算法在收敛速度和收敛精度上都比标准粒子群优化算法有明显的提高。     

融合简化粒子群的教与学优化算法

教与学优化算法(teaching-learning-based optimization algorithm,TLBO)是一种基于班级"教师阶段"和"学生阶段"的新型群智能优化算法.针对算法求解高维非线性复杂优化问题时精度较低的缺点,提出一种混合的教与学优化算法(HTLBO).首先,对"教师阶段"中的学生平均水平重新定义,并采用一种自适应策略根据粒子的适应度值对学习因子动态取值;然后,在迭代的过程中,根据适应度值将种群分成两个子种群,对于适应度值好的子种群采用改进的教与学优化算法(ATLBO)更新以增加种群的多样性,对于适应度值差的子种群采用简化粒子群算法(SPSO)以提升子种群的收敛性;最后,通过10个无约束优化问题进行对比测试实验,结果显示,HTLBO在探索性能和收敛速度方面优于TLBO等其他4种类型的算法.     

一种改进的完全信息粒子群算法研究

为了提升粒子群算法求解复杂的多峰问题的能力,提出一种改进的完全信息粒子群算法(IFIPSO).对粒子自身最优位置的运行,进行变异操作以增加种群的多样性; 同时,引入并改进完全信息粒子群算法,使得粒子充分地向自身邻居的历史最优位置进行学习,提升种群向最优解飞行的概率.在基准函数的测试中,结果显示IFIPSO算法相比其它算...     

基于种群分区的多策略综合粒子群优化算法

针对标准粒子群优化算法容易陷入局部最优收敛精度不高的问题,提出一种基于种群分区的多策略综合学习粒子群优化算法(MSPSO).该算法利用竞争机制将种群分为两个子种群：潜力子群与普通子群,对这两个子群实行不同的进化策略,潜力子群中的粒子主要负责全局探索,普通子群中的粒子则侧重于局部勘探.为验证算法的性能,在不同类型的基准函数上与其他粒子群算法及其他群智能算法进行对比,所提算法都能取到最优的平均结果,证明所提算法具有更优异的算法性能.     

基于惯性权值非线性递减的改进粒子群算法

针对粒子群优化算法中出现的收敛早熟和不收敛的问题,提出了一种基于自然选择和惯性权值非线性递减的改进粒子群算法,在算法迭代过程中,粒子边界速度采用最大速度非线性递减变化策略来限制,惯性权值非线性递减变化用于平衡种群粒子前期全局搜索与后期局部寻优的能力;为使种群在进化过程中保持多样性,在标准粒子群算法中引用二阶振荡策略使种...     

基于在线归档技术的多目标粒子群算法

提出一种基于在线归档技术的新型多目标粒子群优化算法. 使用外部集归档,在归档粒子中采用适应值共享技术选出全局最优位置,使得种群多样性得以维持;在粒子群的进化过程中,使用在线归档策略,将归档的粒子合理地引入下一代的种群,淘汰原种群中的不良粒子,从而保证进化过程中种群的优良性. 用Zitzler的两个多目标测试函数评价算法的性能. 结果表明,该算法能快速收敛到Pareto非劣最优目标域,并且解集沿着Pareto非劣最优目标域有很好的扩展性.     

一种搜索空间自适应变化的自适应粒子群算法

提出一种搜索空间自适应的自适应粒子群优化算法.该算法对不同等级的粒子适应值采取不同的惯性权重,并随着算法的迭代不断缩小粒子群的搜索空间.同时,选择当前代的较优部分粒子直接进入下一代,其他粒子通过在缩小的搜索空间内随机生成,加快了种群收敛速度,同时又能使种群不断跳出局部最优解.几种典型函数的仿真实验表明,该算法在收敛速度...     

采用综合学习粒子群算法的有限冲激响应数字滤波器设计

针对标准粒子群优化算法在求解复杂多模问题时容易陷入局部极值点和有限冲击响应数字滤波器(FIR DF)设计时减少误差的问题,将综合学习粒子群优化算法(CLPSO)应用于FIR DF设计中.CLPSO在每一代更新中采用所有粒子全局最优值代替粒子本身的个体历史最优值,当粒子停止更新时,重置粒子最优值,保证粒子学习最优和在错误方向上花费最少计算时间.数值结果显示,在满足算法复杂度、计算时间、逼近误差等设计指标的前提下,CLPSO在低通和高通频率采样法FIR DF设计中比传统查表法、遗传算法和标准粒子群优化算法具有一定的优势.     

基于OpenMP求解无容量设施选址问题的并行PSO算法

讨论无容量设施选址(UFL)问题,提出了一个基于OpenMP技术的并行多粒子群优化(PSO)算法.将整个种群分为若干子种群,同时利用局部信息来更新粒子速度,使得并行算法异步进行.算法运行一定代数后,每个子种群都会与其相邻种群交换最优粒子.通过将并行多粒子群算法对OR-library中的标准测试问题进行测试,并将计算结果与串行多粒子群算法的计算结果进行比较.相比之下,并行多粒子群算法执行时间短,特别对于大规模的计算问题,所得结果有更好的鲁棒性.     

一种非线性系统参数辨识的耦合算法研究

针对工程复杂性、时变性、非线性的特点,提出了基于混沌免疫粒子群算法(CIPSO)与El-man神经网络的耦合算法(CIPSD-ENN),用于非线性动态模型参数辨识.CIPSO优化算法将人工免疫系统中的克隆选择和混沌优化机制引入粒子群算法,在粒子群种群进化过程中,该算法对粒子进行克隆选择,提高其收敛速度,对克隆后的粒子混沌变异以增强种群局部搜索能力.最后,CIPSO与动态反馈型Elman神经网络融合,对其权值、阈值寻优,建立了基于CIPSO和ENN的耦合算法系统辨识模型.实验结果表明,算法具有收敛速度快、收敛精度高、鲁棒性强的特点,与单纯Elman网络辨识相比,模型收敛速度提高了10倍,拟合精度提高了2个数量级.     

带有种群平均信息和保持活性策略的粒子群优化算法

利用种群的平均信息和保持活性策略,试图改变粒子群优化算法的性能,从而提出了一种带有种群平均信息和保持活性策略的粒子群优化算法,对典型优化问题的实例仿真说明带有种群平均信息和保持活性策略的粒子群优化算法比保持活性的粒子群优化算法具有更好的性能和全局搜索能力.     

基于差异演化的粒子群优化算法

针对粒子群优化算法由于缺乏种群多样性而导致早熟收敛的不利因素.提出了一种把差异演化算法中的后代产生机制引入粒子群优化算法的更新规则中以保持粒子群的种群多样性和加快收敛速度的算法.这种思想能有效改善摆脱极值点的能力.基于几个高维测试函数的试验结果显示,该算法在收敛速度快和精度方面都优于粒子群优化算法.     

基于平均位置学习的改进粒子群算法研究

针对粒子群算法在求解复杂的多维多峰问题时,存在着局部搜索精度不高和易陷入局部最优等不 足,提出了一种基于平均位置学习的改进粒子群算法。 该算法在学习策略上采用比粒子自身适应值更好的邻 近粒子为学习对象,将该算法分两个阶段用不同更新速度公式,阶段一在更新速度公式中引入整个种群所有粒 子位置的平均位置;阶段二在速度更新公式中引入新平均位置,采用贪心策略选择,通过粒子每次更新后选择 的个体比种群历史最优适应值更优,且储存对应个体历史最优位置,在阶段一结束后开始求它们的平均位置。 将平均位置作为学习对象,可增强粒子间的信息交流,同时可平衡算法的局部开发性能与全局搜索能力。 在 CEC2017 测试函数实验中,实验结果显示所提改进算法与另外 4 个算法相比有一定的优势。     

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.     

粒子群算法及其改进技术研究

粒子群算法是一种基于种群的随机优化技术,1995年由Eberhart博士和Kennedy博士提出,该算法源于对鸟群觅食和鱼群学习行为的研究,在很多领域得到了广泛应用,本文介绍了粒子群算法的基本原理,并针对粒子群算法在不同应用领域的需求,详细讨论了粒子群算法的各种改进技术,最后,对粒子群算法未来发展进行了展望。     

改进的粒子群算法及在结构优化中的应用

粒子群算法（PSO）是一种有效的演化算法。将免疫算法中浓度的概念引入粒子群算法中，提出了一种基于浓度概念的竞争排挤粒子群算法；并提出了基于样本方差的种群多样性指标，用以定量的描述种群多样性。这种改进的粒子群算法增加了粒子群的种群多样性，提高了算法的全局搜索能力。最后将本文的算法应用于梁结构和桁架结构优化设计，验证了算法的有效性。     

基于自适应搜索的免疫粒子群算法

经典粒子群算法由于多样性差而陷入局部最优,从而造成早熟停滞现象.为克服上述缺点,本文结合人工免疫算法,提出一种基于自适应搜索的免疫粒子群算法.首先,该算法改善了浓度机制;然后由粒子最大浓度值来控制子种群数目以充分利用粒子种群资源;最后对劣质子种群进行疫苗接种,利用粒子最大浓度值调节接种疫苗的搜索范围,不仅避免了种群退化现象,而且提高了算法的收敛精度和全局搜索能力.仿真结果表明该算法求解复杂函数优化问题的有效性和优越性.     

基于合理信息共享机制的粒子群算法

本文基于合理的信息共享机制,提出了一种改进的粒子群算法。该算法一方面,将粒子群算法中粒子行为基于个体最优位置和种群最优位置变化为基于个体最优位置、种群最优位置和其余粒子的个体最优位置。另一方面,粒子根据适应值的大小来决定其余粒子个体最优信息的利用程度。因此,每个粒子利用了更多其它粒子的有用信息,加强了粒子之间的合作与竞争。3个基准测试函数的仿真试验表明了改进算法的有效性。