基于增量式PID的改进粒子群算法

基于粒子群优化(PSO)算法的简单模型和增量式PID控制原理,引入PID增量算子和4个新随机因子,对标准粒子群优化(SPSO)算法进行了扩展.扩展粒子群算法(EPSO)提升了粒子自身认知能力和社会认知能力,增加了粒子共享的信息量,粒子在运动过程中更加智能化.4个新随机因子的引入,提高了种群的多样性,一定程度上克服了PSO容易陷入局部最优的缺陷,提高了PSO算法全局搜索能力.对6个常用目标函数进行优化仿真,结果表明EPSO算法较SPSO算法收敛速度显著加快,且不易陷入局部极值点.SPSO算法是EPSO算法的一种特殊情形;EPSO算法作为SPSO的扩展,可应用于所有SPSO求解的优化问题.     

基于二分关联图的大数据隐私保护方法

针对目前大数据缺乏群组隐私保护的问题,提出一种基于二分关联图的大数据群组隐私保护方法,在不同群组隐私层级的二分关联图中保护数据隐私。所提算法通过关联图分层(association graph layering, AGL)和层级群组差分隐私(hierarchical group differential privacy, HGDP),实现发布大数据的群组隐私保护。关联图分层将给定关联图的节点和边分组,通过划分二分关联图的节点最小化每个层级的敏感度,可以向不同权限的用户公开不同层级的子图;在层级群组差分隐私过程中,对不同层级选择灵敏度并计算方差,重复聚合噪声减少方差,通过高斯机制进行子图噪声注入,实现分层关联图的扰动,以保证每个层级的群组隐私。实验结果表明,所提方法可以用来保护群组数据的综合敏感信息,并且比其他方法具有更好的隐私保护效果和更高的数据可用性。     

均衡二分图中存在哈密顿因子的条件

研究了在均衡二分图中包含给定哈密顿圈的[k,k+1]因子的存在性问题.根据图论中因子和临界图理论,并结合代数知识,针对均衡二分图,研究图的阶数,顶点的度和因子之间的关系,分情况讨论,通过对均衡二分图的临界条件的限制,给出均衡二分图中存在包含给定的哈密顿圈的[k,k+1]因子的充分条件.该条件在很大程度上改进了已有的包含哈密顿圈的度条件,进一步完善了包含哈密顿圈的因子理论.算例表明所用方法的有效性,所得结论的正确性.     

个体决策认知与社会系数的粒子群算法及应用

作为重要的参数,粒子群算法的认知系数与社会系数的选择策略要么始终把这两个系数设置为一个固定的数,要么在相同的代对所有粒子采用相同的参数设置.每个粒子有不同的生活经验,每个粒子会做出不同的个体决策,因此这两个参数应该不同.通过个体决策的机制和方法,文章通过一种新的适应值判别方法——适应值变化率来动态调整认知系数与社会系数.把改进的粒子群算法应用到非线性方程组求解问题中,仿真结果表明它具有较大的优势.     

基于变异策略的粒子群算法

在研究粒子群算法的特点之后,将变异因子融入到粒子群算法之中,提出了一种带有变异策略的粒子群算法(MPSO).该变异因子可以提高算法对解空间的开发能力,从而降低了粒子群算法陷入局部最优的可能性.实验结果表明,经过对4个无约束问题、1个高维线性约束问题以及1个实际应用问题的测试,带有变异策略的粒子群算法可以成功地解决高维无约束问题和带有线性约束的高维问题.实验结果也表明,MPSO算法具有很强的收敛性和稳定性,是一种很有前途的优化算法.     

关于图的领域复盖

图G＝（V，E）中一个点V的领域是点V及其邻点导出的G的子图。领域复盖问题就是求一级量小个的领域，使其复盖子G的每一条边。本文证明了无三角形图上和分离图上的领域复盖问题是NP－完全问题。通过研究集族的强Helly性质，得到了领域复盖问题可转化为团复盖问题的条件一图的领域二分具有强Helly性质。文中给出了弦图的领域二分图具有强Helly性质的禁用子图形式的充分必要条件。     

图的Pk-因子与K 1,n-因子

图G存在Pk因子,如果G有一个支撑子图H使得H的每个分支都是一条恰含k个顶点的路,其中k≥3.图G存在K1,n因子,如果G有一个支撑子图H使得H的每个分支都是含n+1个顶点的星,其中n≥1.首先给出了一个关于图G中存在Pk因子的必要条件,并给予证明.在此基础上,得到G的线图中存在Pk因子的必要条件.此外,得到了Hall...     

一种基于粒子群优化的变换域彩色图像水印算法

水印嵌入强度因子的大小对图像质量有重要影响.该文提出了基于粒子群优化的变换域彩色图像水印算法,应用粒子群优化算法获得各个频带子图的最优水印嵌入强度因子.首先,提取彩色载体图像的L分量进行二级DWT分解,选择低频的4个不同频带子图;然后,将水印图像进行双重加密且进行DWT分解,获得4个不同频带子图;最后,结合SVD实现该文算法水印嵌入.实验表明,该算法在保证嵌入水印后的图像具有较好不可见性的前提下,使得嵌入水印后的图像对噪声、JPEG压缩和几何攻击等保持较好的鲁棒性.     

粒子群算法的改进及其在求解约束优化问题中的应用

在用粒子群算法求解约束优化问题时, 处理好约束条件 是取得好的优化效果的关键. 通过对约束问题特征和粒子群算法结构的研究, 提出求解约束 优化问题一种改进的粒子群算法, 该算法让每个粒子都具有双适应值, 通过双适应值决定粒 子优劣, 并提出了自适应保留不可行粒子的策略. 实验证明, 改进的算法是可行的, 且在 精度与稳定性上明显优于采用罚函数的粒子群算法和遗传算法等算法.     

利用变精度粗糙集和粒子群的图像多阈值分割算法

图像分割是由图像处理到图像分析的关键步骤,也是计算机视觉领域中的热点和难点问题.为了寻找图像分割的有效方法,将变精度粗糙集和粒子群相结合,提出了利用变精度粗糙集和粒子群的图像多阈值分割算法.该算法用变精度粗糙集表示图像,求解背景子图和目标子图的分类误差,确定子图的上下近似集,再用最小粗糙熵求解最佳多阈值分割点.引入粒子群优化算法提高求解该值的效率.实验表明,该算法显著增强了图像分割的效果,并具有一定的实用性和灵活性.     

车辆路径问题的并行粒子群算法研究

设计了一种引入了模拟退火机制的并行粒子群算法.该算法结合了基本粒子群优化算法的快速寻优能力和模拟退火算法的概率突跳性,避免了基本粒子群优化算法易于陷入局部最优的缺点,提高了进化后期算法的收敛精度.将该算法用于解决车辆路径问题,实验结果表明该算法具有较好的性能.     

Modified PSO algorithm for solving planar graph coloring problem

The graph coloring is a classic NP-complete problem. Presently there is no effective method to solve this problem. Here we propose a modified particle swarm optimization （PSO） algorithm in which a disturbance factor is added to a particle swarm optimizer for improving its performance. When the current global best solution cannot be updated in a certain time period that is longer than the disturbance factor, a certain number of particles will be chosen according to probability and their velocities will be reset to force the particle swarm to get rid of local minimizers. It is found that this operation is helpful to improve the performance of particle swarm. Classic planar graph coloring problem is resolved by using modified particle swarm optimization algorithm. Numerical simulation results show that the performance＇of the modified PSO is superior to that of the classical PSO.     

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.     

Modified PSO algorithm for solving planar graph coloring problem

The graph coloring is a classic NP-complete problem. Presently there is no effective method to solve this problem. Here we propose a modified particle swarm optimization (PSO) algorithm in which a disturbance factor is added to a particle swarm optimizer for improving its performance. When the current global best solution cannot be updated in a certain time period that is longer than the disturbance factor, a certain number of particles will be chosen according to probability and their velocities will be reset to force the particle swarm to get rid of local minimizers. It is found that this operation is helpful to improve the performance of particle swarm. Classic planar graph coloring problem is resolved by using modified particle swarm optimization algorithm. Numerical simulation results show that the performance of the modified PSO is superior to that of the classical PSO.     

弹性粒子群优化算法及其在水电优化调度中的应用

为有效避免粒子群优化算法后期收敛速度慢的问题,提高寻优能力,设计了一种以自适应方式更新粒子飞行速度的弹性粒子群优化算法,建立了水电优化调度数学模型,提出了弹性粒子群优化算法解决水电优化调度问题的实现方法,包括粒子编码设计、适应度函数设计以及弹性修正值设计,并编制了基于Matlab语言的优化程序.实例仿真结果表明:弹性粒子群优化算法是有效的;相比基本粒子群优化算法和自适应粒子群优化算法,弹性粒子群优化算法求解水电优化调度问题具有更强的全局寻优能力和更快的收敛速度.     

一种求解属性约简优化的协同粒子群算法

针对粗糙属性约简优化问题,利用粒子群寻求最优解的优势,提出一种改进的粗糙集属性约简优化的协同粒子群算法(AR-CPSO)。在最优属性寻求过程中,该算法使粒子群在属性空间通过约简集向量的分解和邻域簇的协同学习提高其寻优能力,并利用自适应约束强化罚函数较好地收敛到最优目标属性约简集。该算法能始终保持种群的多样性、协作性,并避免过早地陷入局部最优。相关仿真实验表明,AR-CPSO算法能有效地找到全局最优属性约简集,具有较强的属性协同约简优化性能。     

改进的粒子群算法及在数值函数优化中应用

为提高粒子群算法的优化能力,提出了一种改进的粒子群优化算法。在该算法中,采用Beta分布初始化种群,采用逆不完全伽马函数更新惯性权重,在速度更新式中,引入了基于差分进化的新算子,对于粒子的越界处理,采用了基于边界对称映射的新方法。以50个不同类型的数值函数作为优化实例,基于威尔柯克斯符号秩检验的测试结果表明,该算法明显优于普通粒子群优化算法、差分进化算法、人工蜂群优化算法和量子行为粒子群算法。     

改进的粒子群算法及其在带软时间窗车辆调度问题中的应用

针对微粒群优化算法容易陷入局部极值的缺陷,提出多相粒子群优化算法(Multi-pha-ses Particle Swarm Optimization,MPSO).建立了带软时间窗车辆调度问题数学模型,并将该方法运用于带软时间窗车辆调度路径优化.根据多相粒子群并行搜索的思想,给出MPSO算法在带软时间窗物流配送车辆调度路径优化的实现流程.仿真结果表明:多相粒子群算法可以快速、有效地求得车辆路径问题的优化解,是一种求解带软时间窗车辆路径问题的较好方案.     

融合多种策略的改进粒子群算法及其在电子商务多级物流中的应用研究

为了提高粒子群优化算法(PSO)求解复杂优化问题的能力,本文对基于细菌趋化的粒子群优化算法(PSOBC)进行改进。PSOBC算法是PSO算法的一种新思路,可以有效地克服其易陷入局部最优、后期粒子多样性差的缺点,故将一般反向学习策略和自适应惯性权重与PSOBC算法相结合,得到一种改进的粒子群优化算法。改进的粒子群优化算法的开发能力和勘探能力都得到了很大的提高;在求解复杂性优化问题时种群能够在搜索范围内快速收敛到局部最优处,并且当种群密度足够小时,及时增大种群密度即进行去全局寻优。最后将改进后算法应用到电子商务多级物流中心选址及路径规划问题上。     

基于樽海鞘群与粒子群混合优化算法的特征选择

针对现有特征选择方法中存在的收敛速度慢和计算效率低等问题,提出了一种基于樽海鞘群与粒子群优化的混合优化(hybrid optimization of salp swarm algorithm and particle swarm optimization,HOSSPSO)特征选择方法,该方法在樽海鞘群算法(salp swarm algorithm,SSA)的基础上,引入粒子群优化(particle swarm optimization,PSO),提高了SSA的收敛速度,改进了探索和开发步骤的效率,增加了解空间更多的灵活性和多样性,使得方法能够迅速获得全局最优值.为了验证算法的性能,在2个实验序列上进行了测试:第一个实验序列使用基准函数,将HOSSPSO与标准SSA、PSO进行了比较;第二个实验序列采用不同的UCI数据集,通过提出的算法确定最佳特征集.实验结果表明,相比于其他优化算法,HOSSPSO的性能更具优势,在多项评估指标中获得较好的效果,能以极少量的特征获得最大的分类精度.