混合约束多峰优化问题的一个协同共轭进退粒子群算法

为解决混合（等式和不等式）约束的多峰优化问题（MOPs），本文在粒子群算法框架下提出了粒子优度比较准则和局部协同与共轭进退寻优两种迭代进化策略．优度比较准则在适应度和约束违反度的双重限制下指导粒子高效地执行进化策略，局部协同策略可使粒子能通过局部抱团收敛到多个全局最优解，而共轭进退寻优策略则提升了寻优的速度和精度．基于优度比较准则与两种进化策略的有效结合，本文设计了一个协同共轭进退粒子群（CCARPSO）算法，以充分融合粒子群算法的全局搜索能力和共轭进退法的局部快速寻优能力．数值仿真表明，该算法能有效解决复杂约束MOPs和非线性方程组的多根问题，在广义Logistic分布的参数估计中有全局优化能力和较高的计算精度．     

一种应用于图着色问题的新型混合遗传算法

将遗传算法与模拟退火方法和禁忌搜索方法结合,提出了应用于图着色的混合遗传算法.在混合方法中,模拟退火算法用于局部寻优,提高算法的收敛速度,同时防止早熟收敛;禁忌搜索算法通过记忆能力防止进化过程出现循环来提高全局寻优能力.用遗传算法进行全局搜索,并与贪婪遗传算法和Dsatur算法进行了比较,结果表明,混合遗传算法的寻优质量优于对照算法.这种改进的混合遗传算法可以在稠密图上获得更好的寻优效率,在稀疏图上其效率则略有下降,这表明设计的改进混合遗传算法的合理性和有效性.     

连续分片线性规划问题的山顶投影穿山法

连续分片线性规划是一类应用广泛的重要规划,寻找连续分片线性规划的全局最优解是研究这类规划的重点和难点。该文研究的是一种对此类规划进行全局寻优的确定性启发式算法。由于此类规划问题可以转化为凸多面体上的凹优化问题进行求解,因此利用凹函数的上水平集的凸性,该文提出可以通过直接穿透目标函数上水平集在其等值面上进行搜索,以逃离当前局部最优解进行全局寻优。该方法中每次逃离的搜索方向都通过山形凹目标函数的顶点投影来确定,因此称为山顶投影穿山法。在数值实验中,将所提出的山顶投影穿山法与CPLEX以及绕山法进行了比较,结果表明该算法在计算速度与全局寻优能力上性能优越。     

基于组合策略的桥式起重机结构优化设计方法

针对当前多极值函数全局寻优问题中,各种全局寻优算法具有全局寻优能力但不能确保寻到全局最优的状况.在研究复合形法和正交网格法的基础上,提出了一种新的组合式全局寻优策略.该策略将改进的复合形法和正交网格法进行有机组合,利用正交网格法的稳定性,保证了组合策略优化算法的全局性.该算法应用于桥式起重机结构优化设计,可以更大地降低桥式起重机的制造成本,对桥式起重机的设计和生产具有一定的指导意义,新的组合算法对于约束非线性离散变量优化设计具有一定的参考价值.     

基于自适应模拟退火的改进混合粒子群算法

为了改善旅行商(TSP)优化求解能力,对模拟退火与混合粒子群算法进行改进,引入了自适应寻优策略。交叉、变异的混合粒子群算法,易于陷入局部最优,而自适应的模拟退火算法可以跳出局部最优,进行全局寻优,所以两者的结合兼顾了全局和局部。该算法增加的自适应性寻优策略提供了判定粒子是否陷入局部极值的条件,并可借此以一定概率进行自适应寻优,增强了全局寻优能力。与混合粒子群算法实验结果对比,显示了本文算法的有效性。     

蚁群优化算法在发电机励磁控制中的应用研究

针对现有发电机励磁控制器参数优化中存在的寻优时间长、易陷入局部最优的问题,提出了一种引入杂交及变异算子的蚁群算法。该算法利用蚁群算法良好的全局寻优能力,避免搜索陷入局部最优,同时借鉴遗传算法的思想,利用杂交及变异算子来进行局部寻优,使其能快速搜索到全局最优点。MATLAB仿真结果表明,该算法可行且有效。     

改进的蚁群算法及其在微带天线设计中的应用

针对传统蚁群算法容易陷入局部最优的问题,提出一种改进的蚁群算法,即遗传蚁群算法。该算法将遗传操作嵌入蚁群算法内部,增强了解的多样性,同时提高了算法的全局搜索能力,成为一种高效率的全局搜索算法。将该算法以连续域寻优的方式同电磁仿真软件相结合,应用在U槽矩形微带天线设计中,实现了双频化和宽频化;以离散域寻优的方式应用在超宽带天线设计中,得到性能良好的超宽带天线。     

用模拟退火算法设计可见光区多层增透膜系

构造了光学薄膜优化设计的评价函数,用模拟退火算法设计了可见光区五层增透膜系,并与传统优化算法DFP变尺度法和单纯形法的设计结果进行了比较。     

结合模式搜索法的混合MIMIC算法

分布估计算法是一种全局寻优能力较强而局部求精能力较弱的优化算法,为增强分布估计算法的局部寻优能力,将局部求精能力强,收敛速度快的模式搜索法引入到分布估计算法中,提出一种结合模式搜索法的混合MIMIC算法(PS-MIMIC).通过测试函数测试算法性能,并与标准MIMIC算法结果进行比较,结果表明该算法在解决优化问题时具有良好的性能,可以较快的寻找到最优值。     

波阻抗混合优化反演方法研究

遗传算法是一种具有全局优化的随机搜索算法,针对遗传算法存在局部搜索能力差,求解精度不高等缺点,引入了模式搜索算法,利用模式搜索算法较强的局部搜索能力和较高的求解精度弥补遗传算法的不足。即利用遗传算法来控制寻优过程,用模式搜索算法使解快速逼近极小点,然后再用遗传算法使解逃脱局部极值,从而达到全局寻优目的。理论模型和实例计算分析验证了该方法的有效性     

白腐真菌的培养及其在染料污水脱色中的应用

阈值法是图像分割最为常用的方法之一,然而基于一维直方图的阈值方法分割结果容易受噪声的影响.基于二维直方图的二维Fisher准则能够克服一维阈值法缺陷,具有较好的分割性能.但是二维Fisher准则阈值法在求取最优阈值时需要大量的计算,运算速度非常慢.常用的二维Fisher准则阈值优化计算方法如粒子群算法和遗传算法容易陷入局部最优.杜鹃搜索算法是新近提出的一种元启发优化算法,一些经典的函数优化问题测试结果表明杜鹃搜索算法全局寻优能力优于粒子群算法和遗传算法.在介绍杜鹃搜索算法的基础上,提出一种基于杜鹃搜索算法改进的二维Fisher准则阈值分割方法.实验结果证明,提出的方法降低了基本二维Fisher准则阈值法最优阈值的寻找时间,提高了图像分割的实时性,是一种性能良好的图像分割方法.     

一种新的求解优化问题的混合粒子群算法

将粒子群优化算法与一种自适应局部搜索算法相结合,提出了一种新的混合粒子群优化算法,使粒子群算法寻优过程中的全局搜索能力和局部搜索能力良好平衡;采用了典型函数和模糊神经网络优化问题对算法性能进行测试,并与其它方法进行比较.实验结果表明,这种混合粒子群优化算法能获得质量更好的解,具有较高的收敛性,特别是在高维复杂函数优化上具有很强的竞争力,其性能大大优于单一的优化方法.     

高维复杂函数的一类有效混合优化策略

鉴于高维复杂函数缺少高效的优化方法 ,而传统方法很容易陷入局部极小 ,该文结合模拟退火算法和单纯形法 ,同时利用概率突跳性搜索和基于凸多面体结构的几何搜索 ,提出了一类通用、简单易实现、具有全局并行化优化特性的高效混合优化策略。基于典型高维复杂函数的数值仿真研究表明 ,混合策略效率高、优化性能好、对初值具有很强的鲁棒性、对维数具有较好的适应性。尤其是 ,混合策略具有很强的避免局部极小能力 ,其性能大大优于单一优化方法     

一种新的求解优化问题的混合粒子群算法

将粒子群优化算法与一种自适应局部搜索算法相结合,提出了一种新的混合粒子群优化算法,使粒子群算法寻优过程中的全局搜索能力和局部搜索能力良好平衡;采用了典型函数和模糊神经网络优化问题对算法性能进行测试,并与其它方法进行比较.实验结果表明,这种混合粒子群优化算法能获得质量更好的解,具有较高的收敛性,特别是在高维复杂函数优化上具有很强的竞争力,其性能大大优于单一的优化方法.     

改进鲸鱼优化算法及其在混流U型装配线平衡问题的应用

为提高鲸鱼优化算法的寻优效果和求解稳定性,通过改进算法的种群初始化、局部搜索、越界处理方法和收敛因子,提出一种改进的鲸鱼优化算法 。 采用基于切割法的均匀设计种群初始化方法,改善算法初始种群的均匀性;通过引入基于NEWUOA算法的局部搜索算子,提高算法的局部搜索能力;在算法的越界处理方面,提出一种基于环形区间和随机波动的方式,降低算法陷入局部最优的可能;引入了非线性收敛因子和自适用权重,均衡算法的局部和全局搜索,并进一步增强搜索的精细度。通过7个单模态、多模态以及固定维度的基准测试函数进行了数值仿真实验,验证了改进的鲸鱼优化算法相较于遗传算法、鲸鱼优化算法以及其他改进的鲸鱼优化算法,在寻优效果和求解稳定性方面具有优越性。 针对混流U型装配线平衡问题,考虑最小化装配线的节拍时间,将改进的鲸鱼优化算法用于问题求解;在解码阶段,设计一种基于阈值的解码方法,优化工序的分配过程;最后计算了21个混流装配线算例,结果表明,改进的鲸鱼优化算法在20个算例中求得了更优解,相较于其它算法,节拍时间平均降低3.02%。     

混合谱梯度方法及其在医学图像弹性配准中的应用

 大规模优化问题一直是理论研究领域的研究重点,求解无约束最优化问题的混合谱梯度方法将多元谱梯度方法和谱梯度方法有效地 结合在一起,综合了二者的优势,引入非单调线搜索后,形成了全局收敛的混合谱梯度算法,并用于医学图像弹性配准B样条参数 模型的求解。医学图像弹性配准是医学图像处理研究的热点和难点,其中的参数模型往往转化为无约束优化问题的求解,当参数数 目较大时传统的方法求解费时,而混合谱梯度算法较多地利用梯度信息,避免了梯度计算的浪费,与层次B样条结合可以极大地提 高参数配准的优化速度和精度,算法中的非单调线搜索还有助于避免局部最优。     

融合和声搜索的混沌粒子群优化算法及工业应用

针对粒子群算法在优化过程中容易出现"早熟"现象,提出一种融合和声搜索及混沌的改进混合粒子群优化算法。混沌粒子群算法运行稳定,具有较好的鲁棒性和适应性。和声搜索算法是一种模拟乐队调音获得完美和声过程的元启发优化算法,具有较强的全局搜索性能。通过对4个标准函数的测试比较,结果表明:改进的融合和声搜索的混沌粒子群优化算法(chaos particle swarm optimization algorithm with harmony search,CPSO-HS)跳出局部最优位置能力强,收敛速度快,稳定性高。改进的CPSO-HS算法已成功应用于重油热解模型的参数估计。     

基于混沌搜索的优化方法的研究进展

混沌是非线性系统中的一种较为普遍的现象,混沌现象具有随机性、遍历性和规律性的特点。在优化设计领域中,混沌现象的遍历性特点可以作为搜索过程中避免陷入局部极小的一种优化机制。目前混沌已经成为一种新颖的全局优化技术,基于混沌搜索的优化方法的研究受到了人们的重视。通过改进混沌搜索方法本身或是结合模拟退火、遗传等算法,优化性能获得提高。该文在大量文献的基础上,对基于混沌搜索的优化方法及其研究进展进行了总结。     

一种求解多目标优化问题的混合演化算法

提出了一种混合演化算法求解多目标优化问题.演化算法是解决多目标优化问题的有效方法,在全局优化问题中具有很好的鲁棒性,但其局部搜索性能有待改善.Hooke and Jeeves方法是一经典的局部搜索算法,将其与演化算法结合求解多目标优化问题,提高了解的收敛质量,因而从整体上提高了算法的性能,并且测试结果也说明了该算法的可行性.     

复杂系统可靠性优化的混合万有引力搜索算法求解

复杂系统可靠性优化问题是一类有约束限制且目标函数具有多个局部极值的非线性优化问题.为求解该类问题,提出了一种混合万有引力搜索算法的求解方法.算法利用基于万有引力定律的寻优机制指导群体进行全局搜索,并采用序列二次规划算法进行局部搜索,避免基本万有引力搜索算法陷入局部最优,改善优化性能,加快寻优速度.通过实例计算,并与蚁群优化算法、微粒群算法、蜂群算法和基本万有引力搜索算法等进行比较,验证了算法的可行性和有效性.