基于自适应驱散机制的粒子群优化算法

为克服粒子群优化算法（PSO）易陷入局部最优导致早熟收敛的问题,提出了一种新型的基于自适应驱散机制的粒子群优化（ADMPSO）算法。基本的粒子群优化算法易陷入局部最优,一般的改进算法在搜索过程之中对个体最优和全局最优结果进行调整,虽然避免了粒子群陷入局部最优,但会很大程度减慢收敛速度。提出的改进算法只有在种群快要陷入局部最优时,才会对粒子群进行有效驱散,这样不仅保证了收敛速度,又不会使粒子群陷入局部最优。对维度30的12个标准测试函数进行测试的结果表明ADMPSO算法相较于经典粒子群（General PSO,GPSO）算法、综合学习粒子群优化算法（Comprehensive Learning PSO,CLPSO）算法和动态多粒子群协调搜索优化算法（Dynamic Multi-Swarm PSO with sub-regional Harmony Search,DMS-PSO-HS）,可以更有效避免陷入局部最优,稳定地找到最优值,同时又能保证一定的收敛速度。ADMPSO算法不容易陷入局部最优和迭代次数更少的特点使得PSO算法更加实用化。     

一种新的混合变异粒子群算法

针对基本PSO算法存在易陷入局部最优点的缺点,提出了一种新型的PSO算法——混合变异粒子群算法。在每次迭代中,符合变异条件的粒子,以多种变异函数方式进行变异,而这些变异函数被赋予了一定概率,概率的划分取决于特定的优化问题。对几种典型函数的测试结果表明:在变异函数概率分配设置合适的情况下,混合变异粒子群算法增强了全局搜索能力,提高了搜索成功率,克服了基本PSO算法易于收敛到局部最优点的缺点,也明显优于单变异粒子群算法。     

基于实数编码的自适应粒子群优化算法

提出了一种新的自适应粒子群优化算法(AMPSO)。该算法在运行过程中根据粒子群多样性的度量指标大小和当前最优解的大小来确定最优粒子的变异概率以对算法进行自适应变异,从而有效地增强了粒子群优化(PSO)算法跳出局部最优解的能力,使PSO算法既摆脱了后期易陷入局部最优点的束缚,又保持了其前期搜索速度快的优点。对几个典型函数的测试结果表明,该算法是非常有效的。     

一种基于和声搜索的动态交叉粒子群算法

针对粒子群优化算法(PSO)在优化多维问题时容易陷入局部最优的问题,提高其全局搜索能力和拓展能力,提出了一种基于和声搜索的动态交叉粒子群算法.引入动态交叉操作,使得粒子在更新速度时实现共享有效信息,保证粒子进化过程中的种群多样性,提高全局搜索能力.结合和声搜索(HS)的随机搜索能力提出了HS-DCPSO,利用和声搜索的自适应调整参数音符调节概率PAR和间隔调整带宽bw来提高粒子群的拓展能力.通过多个基准函数对所提出的HS-DCPSO算法进行仿真测试,并与HS、PSO及多种改进的粒子群算法对比,验证所提出的HS-DCPSO算法具有较强的全局搜索能力和局部拓展能力,并且算法时间复杂度相比传统PSO增加不明显.     

粒子群遗传优化算法

针对粒子群优化算法易早熟的缺点,本文在粒子群优化算法中引入遗传算法的变异算子和克隆选择算子,提出了一种改进的粒子群优化算法—粒子群遗传优化算法。粒子群遗传算法在传统粒子群优化迭代公式的基础上,通过变异率和克隆选择率两个参数自适应地调整变异操作和克隆选择操作。当粒子群最优粒子的适应度在优化迭代过程中陷入停滞时,利用变异算子对粒子群中部分粒子进行随机变异操作,扩大粒子群搜索范围,防止粒子群陷入局部最优;而当粒子群最优粒子适应度随优化迭代过程不断提高时,则利用克隆选择算子淘汰适应度较低的粒子,提高粒子群整体的平均适应度,增强粒子群对局部的搜索能力,提高算法的计算效率。典型函数的算例测试表明,粒子群遗传优化算法不但具有粒子群优化算法所具有的易于工程实现、计算效率高等优点,还克服了粒子群优化算法易陷入局部最优的缺点,提高了算法的抗早熟性。     

含维变异算子的量子粒子群算法

针对粒子群优化(PSO)算法搜索空间有限,容易陷入局部最优点的缺陷,提出一种新的量子粒子群优化算法--含维变异算子的量子粒子群算法(QPSODMO).计算每一维的收敛度,以一定的概率对收敛度最小的维进行变异,让所有粒子在该维上的位置重新均匀分布在可行区域上.对测试函数所做的对比实验表明,所提出的QPSODMO增强了全局搜索能力,克服了PSO算法易于收敛到局部最优的缺点,也优于原始的量子粒子群算法.     

结合质心思想和柯西变异策略的粒子群优化算法

针对基本粒子群优化（PSO）算法收敛精度低、容易陷入局部最优的问题,提出了一个结合质心思想和柯西变异策略的粒子群优化算法。首先,在粒子的初始化阶段采用混沌初始化策略,以提高初始粒子的均匀分布能力;其次,为了提高粒子群的收敛速度和寻优能力,引入了质心的概念,通过计算获得种群中所有粒子所构成的全局质心和所有个体极值构成的个体质心,使得粒子群内部可以实现充分的信息共享;为避免粒子陷入局部最优解,在粒子群算法中引入了柯西变异运算对当前最优粒子进行扰动,并依据柯西变异运算的规律,适应性地调整扰动步长,该算法以群体多样性为依据,动态调整惯性权重;最后,使用7个经典的测试函数对算法进行验证,通过函数运行结果的均值、方差和最小值能够表明,新算法在收敛精度上有较好的优越性。     

一种改进的小波变异粒子群优化算法

为提高粒子群优化(PSO)算法的优化性能,提出一种改进的小波变异粒子群算法(IPSOWM)。在每次迭代时以一定的概率选中粒子进行小波变异扰动,从而克服PSO算法后期易发生早熟收敛和陷入局部最优的缺点。数值仿真结果表明,IPSOWM算法的搜索精度、收敛速度及稳定性均优于PSO和PSOWM算法。     

改进的二阶振荡粒子群算法

针对粒子群算法易陷入局部最优等问题,分析了粒子群算法的进化方程,提出了一种改进的粒子群优化算法。算法在振荡环节采用互不相同的参数取值来调节粒子群算法的全局和局部搜索能力,并通过对测试函数和机器人路径规划问题仿真模拟,与标准PSO、标准二阶PSO、二阶振荡PSO算法的实验结果进行对比分析,验证了所提出算法的有效性和可行性。     

权重自适应调整的混沌量子粒子群优化算法

针对量子粒子群优化算法在处理高维复杂函数收敛速度慢、易陷入局优的问题,利用混沌算子的遍历性提出了基于惯性权重自适应调整的混沌量子粒子群优化算法。新算法首先引入聚焦距离变化率的概念,将惯性因子表示为关于聚焦距离变化率的函数,从而使算法具有动态自适应性;其次,在算法中嵌入有效判断早熟停滞的方法,一旦检索到早熟迹象,根据构造的变异概率对粒子进行变异使粒子跳出局部最优,从而减少无效迭代。对高维测试函数的实验表明:改进算法的性能优于经典的PSO算法,基于量子行为的PSO算法。     

微粒群优化算法

介绍了微粒群优化（PSO）算法的原理、算法流程、算法参数及其对算法性能的影响．讨论了各种改进的PSO算法．分析了多相微粒群优化算法（MPPSO）的原理、算法方程、算法参数及其对算法性能的影响．最后归纳了PSO算法的应用概况，并就PSO算法进一步的研究工作进行了探讨和展望．     

基于量子粒子群算法的复杂函数参数估计

数理统计中在处理回归的问题时,常用的传统参数估计方法存在着一些严重不足之处.为解决此问题,提出了将基于量子行为的微粒群优化(QPSO)算法应用于复杂函数的参数估计中.通过仿真实验,表明了该算法不仅可以准确地估计出复杂函数的参数,并且具有计算简便、收敛速度快等特点.通过与传统微粒群(PSO)算法的比较,证明了QPSO算法的优越性.     

一种改进的粒子群优化算法及其仿真

粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)是一种新兴的优化技术,其思想来源于人工生命和演化计算理论。PSO算法具有简单、易实现、可调参数少等特点,在很多领域得到了广泛应用。但PSO算法存在早熟收敛问题。为了克服粒子群优化算法的早熟收敛问题,提出了一种旨在保持种群多样性的改进PSO(IPSO)算法,以提高PSO算法摆脱局部极小点的能力。通过对3种Benchmark函数的测试,结果表明IPSO算法不仅具有较快的收敛速度、有效的全局收敛性能,而且还具有良好的稳定性。     

混合粒子群优化算法优化前向神经网络结构和参数*

提出了综合利用粒子群优化算法（PSO）和离散粒子群优化算法（D-PSO）同时优化前向神经网络结构和参数的新方法。该算法使用离散粒子群优化算法优化神经网络连接结构,用多维空间中0或1取值的粒子来描述所有可能的神经网络连接,同时使用粒子群优化算法优化神经网络权值。将经过该算法训练的神经网络应用于故障诊断,能够有效消除冗余连接结构对网络诊断能力的影响。仿真试验的结果表明,相比遗传算法等其他算法,该算法能够有效改善神经网络结构和参数的优化效率,提高故障模式识别的准确率。     

Automatically extracting T–S fuzzy models using cooperative random learning particle swarm optimization

This paper proposes a methodology for automatically extracting T–S fuzzy models from data using particle swarm optimization (PSO). In the proposed method, the structures and parameters of the fuzzy models are encoded into a particle and evolve together so that the optimal structure and parameters can be achieved simultaneously. An improved version of the original PSO algorithm, the cooperative random learning particle swarm optimization (CRPSO), is put forward to enhance the performance of PSO. CRPSO employs several sub-swarms to search the space and the useful information is exchanged among them during the iteration process. Simulation results indicate that CRPSO outperforms the standard PSO algorithm, genetic algorithm (GA) and differential evolution (DE) on the functions optimization and benchmark modeling problems. Moreover, the proposed CRPSO-based method can extract accurate T–S fuzzy model with appropriate number of rules.     

QPSO算法与PSO算法求解二维热传导反问题

热传导反问题在国内研究起步较晚,研究方法有很多,但通常方法很难较好地接近全局最优.在介绍经典的微粒群优化算法(PSO)的基础上,研究基于量子行为的微粒群优化算法(QPSO)的二维热传导参数优化方法,具体介绍依据目标函数如何利用上述的算法去寻找最优参数组合.为了提高算法的收敛性和稳定性,在具体应用中对算法进行了改进,并进行了大量实验,结果显示在解决热传导反问题优化问题中,基于QPSO算法的性能比经典PSO算法更加优越,证明QPSO在热传导领域具有很大的实际应用价值.     

混合型粒子群优化算法研究

为了改进粒子群算法的性能,提出了融合其他算法优点的混合型粒子群算法。对三种主流的混合粒子群优化算法(基因粒子群、免疫粒子群、混沌粒子群)分别从混合目的、混合方式、实现步骤、算法优化性能等多个方面进行了研究,给出了这三种混合粒子群算法的优缺点及适用范围。     

基于Bloch 球面坐标编码的量子粒子群算法及应用

为提高粒子群算法的优化效率,在分析粒子群优化算法的基础上,提出了一种基于Bloch球面坐标编码的量子粒子群优化算法。该算法每个粒子占据空间三个位置,每个位置代表一个优化解。采用传统粒子群优化方法的搜索机制调整量子位的两个参数,可以实现量子位在Bloch球面上的旋转,从而使每个粒子代表的三个优化解同时得到更新,并快速逼近全局最优解。标准测试函数极值优化和模糊控制其参数优化的实验结果表明,与同类算法相比,该算法在优化能力和优化效率两方面都有改进。     

基于免疫粒子群优化的主动悬架LQG控制研究

针对LQG控制器用于主动悬架存在权重系数依靠先验知识来确定的不足,提出了免疫粒子群混合优化算法。该算法首先利用粒子群算法对LQG参数进行离线优化,得到一组准最优LQG参数,将其作为在线调节初始值,然后引入免疫粒子群算法对LQG参数进行在线实时优化。该方法实现简单,在保持粒子多样性的同时也改善了粒子群算法收敛速度慢、早熟以及免疫算法过程繁复冗长。仿真验证了所提方法的可行性与有效性。