无线传感网络改进混合移动代理路由的研究

移动代理路由的本质是一个多约束条件下的优化问题,针对遗传算法快速随机的全局搜索能力,但对于系统中反馈信息却无法利用、求精确解效率低的问题,本文提出了一种遗传蚁群混合算法的WSN移动代理路由方法.利用遗传算法快速随机的全局搜索能力找到较优解,将较优解代换成蚁群算法的初始信息素,最后采用蚁群算法收敛速度的优点,找到移动代理路由全局最优解.仿真结果表明,该算法能在较短的时间找到最优移动代理路由,相对于其他的路由算法,减少了网络延时和平均能量消耗,提高了数据传输的速度和效率.     

融合麻雀搜索机制的改进混沌海鸥优化算法

针对海鸥优化算法收敛速度偏慢、易陷入局部最优解及求解精度低等问题,提出一种融合麻雀搜索机制的改进混沌海鸥优化算法(improved chaotic seagull optimization algorithm incorporating sparrow search mechanism, PSSOA)。使用分段线性混沌映射(piecewise linear chaotic map, PWLCM)对种群进行初始化,使海鸥个体更为均匀地分布在给定空间内;改进非线性搜索因子和随机因子,加快算法收敛速度,更好地平衡算法全局搜索和局部搜索;融合麻雀算法中的麻雀飞行机制,在后期局部搜索阶段扩大个体局部寻优范围,对海鸥位置进行二次更新,帮助个体跳出局部最优,提高寻优精度。使用16个基准测试函数进行仿真实验,将PSSOA与海鸥算法(seagull optimization algorithm, SOA)、粒子群算法(particle swarm optimization, PSO)、灰狼算法(grey wolf optimizer, GWO)和海洋捕食者算法(marine predators algo...     

应用小生境混沌搜索策略的花朵授粉算法

针对花朵授粉算法（FPA,flower pollination algorithm）存在的全局收敛能力不足、寻优精度低、易早熟等局限,提出一种应用小生境混沌搜索策略的花朵授粉算法（NCFPA,flower pollination algorithm with niche chaotic search strategy）。为增加算法搜索的广度,使用小生境技术保持种群的多样性,提升了算法的全局优化能力;引入逻辑自映射函数产生的混沌序列对精英个体进行局部优化,增强算法的搜索精度;通过经典测试函数对算法性能进行测试。测试结果表明,与花朵授粉算法、差分进化（DE,differential evolution）和蝙蝠算法（BA,bat algorithm）相比,NCFPA表现出较优的全局寻优能力和搜索精度。     

一种基于Alopex和分布估计算法融合的进化算法及其在参数估计中的应用

构造了一种基于Alopex(Algorithm of pattern extraction)和分布估计算法(Estimation of distribution algorithm,EDA)相融合的进化算法EDA-Alopex.该算法将分布估计算法嵌入到一种基于Alopex的群智能进化算法(Alopex-based evolutionary algorithm,AEA)中,利用分布估计算法收敛速度快及与传统进化算法进化模式不同的特点来改进AEA算法.新算法综合了AEA算法搜索得到的个体间相关性信息和EDA搜索过程中得到的全局概率信息,能够更好地指导种群向有利的区域进化.仿真结果表明:EDA改进的EDA-Alopex算法搜索性能与AEA算法的搜索性能相比有较大提高,特别是其收敛速度与AEA算法相比有明显提高.     

基于空间收缩的并行演化算法

提出了一种基于空间收缩的求解MINLP问题的新算法。算法应用了快速有效的不完全演化搜索较优解的分布信息，通过分布信息定位最优解的可能分布，再由精英个体信息决定下次搜索空间。仿真结果表明该算法在搜索效率、应用范围、解的精确性和鲁棒性上都优于其他现存演化算法。     

配送中心选址与车辆路径问题的优化

为了克服蚁群算法(Ant Colony Optimization,ACO)搜索初期信息匮乏、信息素累积时间长、求解速度慢的缺点,结合具有快速全局搜索能力的遗传算法(genetic algorithm,GA),同时引入混沌搜索和平滑机制,采用混沌搜索产生初始种群可以克服生成大量非可行解的缺陷,加速染色体向最优解收敛,平滑机制有助于对搜索空间进行更有效的搜索,构成混沌蚁群优化算法(Chaos Ant Colony Optimization,CACO)。建立物流配送中心选址(logistic distribution center location)与车辆路径问题(vehicle routing problem,VRP)的数学模型,分别应用CACO和GA求解,对50客户规模的问题模型仿真,结果表明CACO优于GA。     

解决高维优化和特征选择的多策略改进正弦余弦算法

针对基本正弦余弦算法(sine cosine algorithm, SCA)求解高维复杂优化问题时存在精度低、收敛慢和易陷入局部最优等缺点,提出一种改进的SCA(improved sine cosine algorithm, iSCA)。首先,该算法设计出一种基于倒S形函数的非线性转换参数规则替代原有线性策略,从而实现从全局搜索到局部搜索的良好过渡;其次,嵌入个体历史最佳信息修改位置搜索方程以指导寻优过程,进一步改善算法的解精度和加快收敛;最后,引入翻筋斗觅食机制生成新的位置以增加群体多样性,从而降低算法陷入局部最优的概率。选取10个高维基准测试函数、10个UCI高维数据集和2个风电机组故障数据集进行仿真实验,并与基本SCA、MSCA(memory-guided SCA)和I-GWO(improved grey wolf optimizer)算法比较,结果表明,iSCA算法在精度和收敛指标上均优于其他比较方法。     

基于Fuch映射的混沌蝙蝠算法

为了改善基本蝙蝠算法(bat-inspired algorithm,BA)的求解性能,提高其搜索效率,避免其搜索过程陷入局部最优,利用Fuch映射对基本蝙蝠算法的局部最优解的邻域和蝙蝠的频率变化区间进行混沌遍历搜索,提出了一种新型混合蝙蝠算法——Fuch混沌蝙蝠算法(FCBA).仿真计算结果表明:与BA相比,FCBA具有较好的收敛性能,能够较快地收敛于测试算例的全局最优解.     

基于文化混洗蛙跳算法求解连续空间优化问题

针对混洗蛙跳算法在求解高维函数时易陷入局部最优解的问题, 提出一种文化混洗蛙跳算法, 利用群体空间和信念空间的个体通过接受函数和影响函数完成 信息交换和全局寻优. 首先, 信念空间个体通过螺旋更新和随机游走的方式在较优个体附近寻找更优个体; 其次, 群体空间的最差个体通过借鉴不同知识平衡局部寻优与全局探索的关系, 进而提高算法的寻优精度并加快收敛速度; 最后, 将该算法与12种智能算法进行寻优对比, 对典型高维基准函数的测试结果表明, 该算法的收敛精度和计算速度均较好.     

基于混合优化鱼群算法的近空间飞行器控制分配

为解决近空间飞行器的控制分配问题, 研究了一种融合了差分进化与遗传进化的鱼群优化算法控制分配策略。该方法能充分考虑执行器的动态约束, 根据操纵面物理约束随机产生鱼群的初始个体, 再利用鱼群算法进行全局搜索。鱼群算法搜索范围从全局搜索快速收缩进入局部搜索, 在收敛速度减慢或停滞时, 利用差分进化算法运行速度快及局部优化的优势, 以提高收敛速度和精度。同时在差分进化未能获取更优解时, 由遗传算法进行全局寻优, 避免分配结果收敛于局部最优解, 从而提高整个分配算法效率。同时将该方法应用于某近空间飞行器。仿真结果表明, 该控制分配方法能有效地将控制指令分配到各操纵面上, 实现良好的跟踪效果。     

一种融入小生境技术的遗传禁忌算法

针对遗传算法在全局优化问题中容易出现早熟和收敛速度慢,禁忌搜索强烈依赖于初始解等问题,根据遗传算法和禁忌搜索算法自身的特点,分析两者的优势和不足,提出了一种融入小生境技术的遗传禁忌算法.该算法采用融入了小生境技术的遗传算法作全局搜索,用禁忌搜索算法作局部搜索,可以加快收敛速度,同时可以抑制早熟现象,避免过早收敛到局部最优.分析和实验结果表明,该算法能很好地抑制早熟收敛,同时在计算速度和计算结果方面都有改进,是一种快速有效的优化算法.     

Memetic算法及其在分类中的应用研究

群体智能优化算法Memetic算法(Memetic Algorithm,MA)采用进化算法的操作流程,引入局部搜索算子,使其在问题的求解中保证较高收敛性能的同时又能获得较高质量的解,克服了遗传算法等传统全局优化算法易"早熟"的问题,同时避免陷入局部解。在MA框架基础上,提出了全局动态适应MA算法,采用遗传算法为全局搜索算子,k-means算法为局部搜索算子。使用Java语言实现算法并对UCI中分类实验数据集进行测试,结果表明,将遗传算法和k-means结合的全局动态适应MA在分类问题中具有较高准确率。     

具有协同寻优的蝙蝠萤火虫混合优化算法

萤火虫算法存在着对于初始解分布的依赖性、后期收敛速度慢、易于停滞、早熟和求解精度低等缺陷。本研究在萤火虫算法引入蝙蝠种群在全局最优附近进行更加详细的局部搜索,以协助萤火虫种群进行寻优;并在寻优过程中加强蝙蝠种群与萤火虫种群的信息交互,协调寻优;最后对全局最优个体进行高斯扰动以增加种群的多样性,从而避免种群陷入局部最优解。通过使用6个常见的基准测试函数对该算法进行测试,并与其他3种算法(标准粒子群算法、蝙蝠算法、萤火虫算法)进行对比实验,结果表明该混合算法的总体性能优于其他3种算法。引入蝙蝠种群对萤火虫性能有较大提升,改善切实有效。     

基于CPSO算法的岩石蠕变模型非定常参数反演分析

针对粒子群优化(PSO)算法具有全局寻优能力强、无梯度信息、收敛速度快、算法简单但易陷入局部最优解且初始化解的质量不高的特点,利用混沌的遍历性,把混沌机制和粒子群优化算法结合起来,对粒子群优化算法进行了改进,提出了混沌粒子群优化算法,并利用混沌粒子群优化(CPSO)算法对岩石蠕变本构模型的非定常参数进行了反演分析,算例结果表明,采用该混沌粒子群优化算法反演非定常参数是可行的.     

基于改进隶属云模型蚁群算法的喷涂机器人喷枪轨迹组合优化

摘要： 针对复杂曲面分片后的喷枪轨迹组合优化问题,利用哈密尔顿图将其转化为广义开环旅行商问题(OTSP),采用“问题无关的进化算法与问题相关的局部搜索相结合”的策略,首先引入隶属云模型来自适应调节蚁群算法中控制的随机性,然后引入K-opt局部搜索策略的基于改进隶属云模型蚁群算法(MCMACA)对喷枪轨迹组合优化的OTSP问题进行求解.仿真结果表明,改进隶属云模型蚁群算法的全局搜索性和局部收敛性更佳,在复杂曲面上对喷涂机器人喷枪轨迹进行优化具有明显的优越性.
关键词： 组中图分类号：文献标志码： A     

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.     

基于多机制优化螺旋飞行特征的乌燕鸥算法

乌燕鸥优化算法(sooty tern optimization algorithm, STOA)是近年来出现的一种新兴的群智能优化算法,因其独特的螺旋式寻优方式和在实际工程问题中显著的优化效果而备受研究与关注。然而, STOA算法本身也存在着收敛速度较慢,搜索精度较低,并且容易陷入局部最优等缺点。因此,提出一种融合混沌映射、自适应惯性权重与高斯变异的多机制乌燕鸥优化算法(multi-mechanism sooty tern optimization algorithm incorporating chaotic mapping, adaptive inertia weight and gaussian mutation, GT-STOA),以促进群体多样性并增强算法全局搜索和局部寻优的能力。同时,为验证算法寻优效果的显著性,基于12个具有不同特征的测试函数,选取九种典型的优秀元启发式算法进行对比验证。实验结果表明GT-STOA相较于其它九种算法具有更高的寻优精度和更快的收敛速度,并且易跳出局部最优找到全局最优解。此外,为了研究GT-STOA解决实际问题的能力,对压力容器设计问题进行优化求解,所得实验数据显示GT-STOA较传统STOA算法在求解精度上提升了42.54%。     

用于函数优化的小世界优化算法

借鉴小世界现象的有关机理，构造了不同的小世界优化算子，主要包括局域短连接搜索算子和随机长连接搜索算子．将优化过程视为在搜索空间（网络）中从候选解向最优解的信息传递过程，利用小世界现象有效信息传递的有关机理实现了一种新的优化算法一一小世界优化算法．通过对复杂函数的优化问题进行仿真试验，表明与相应遗传算法相比，新算法可以更好地保持解的多样性，能够有效地避免陷入局部极小值的问题，并在一定程度上克服了早熟和遗传算法欺骗问题，并且收敛速度快，因此具有解决复杂问题的潜力。     

基于跨邻域搜索的连续域蚁群优化算法

针对连续域蚁群算法寻优能力差、容易产生局部最优的问题,提出了一种基于跨邻域搜索的改进蚁群算法。首先,通过自适应种群划分方式计算可行解和不可行解群体;然后,针对不可行解群体利用自主选择学习算子选择对象进行学习,目的是不断扩大种群规模,避免算法陷入局部极值点,继而对可行解群体采取全局跨邻域搜索的方式,引导蚂蚁向全局最优解靠近,加快收敛速度;最后,基于全局最优解采用局部跨邻域的方式引导蚂蚁在小范围内进行细致搜索,提高收敛精度。通过与其他连续域蚁群优化算法针对CEC2017测试函数在低维和高维情况下的实验对比,证明本文算法具有较好的寻优能力和稳定性,能有效避免陷入局部最优。     

Immune Genetic Algorithm for Optimal Design

A computing model employing the immune and genetic algorithm (IGA) for the optimization of part design is presented. This model operates on a population of points in search space simultaneously, not on just one point. It uses the objective function itself, not derivative or any other additional information and guarantees the fast convergence toward the global optimum. This method avoids some weak points in genetic algorithm, such as inefficient to some local searching problems and its convergence is too early. Based on this model, an optimal design support system (IGBODS) is developed. IGBODS has been used in practice and the result shows that this model has great advantage than traditional one and promises good application in optimal design.