一种改进的和声搜索算法及其应用

为了克服和声搜索算法(Harmony Search Algorithm,HSA)方向性差和收敛速度慢的缺陷,提出一种新的和声搜索算法。新算法设置一个主种群和多个子种群,主种群和子种群分别采用全局差分HSA和局部差分HSA进行优化,所有种群通过排序循环划分方法进行协同优化。随机3—SAT测试实例和三个典型Benchmark函数上的实验表明,新算法是可行的、有效的。     

用于求解旅行商问题的多策略离散型和声搜索算法

基于求解旅行商问题(TSP),提出了一种多策略离散型和声搜索算法.文中通过引入-opt算法设计了一种离散型即兴创作过程,并结合3种策略来提高全局寻优能力:采取教学优化策略给出了产生和声的新方式,以改善和声记忆库的质量;采用精英扰动策略探索最优和声的邻域进行精细搜索,以提高算法的收敛精度;通过排序选择更新策略保持和声记忆库的多样性,避免算法早熟收敛.实验结果分析表明,该算法能够有效求解TSP,具有可靠的全局收敛性和较快的收敛速度.     

和声搜索算法在聚类分析中的应用

提出了一种改进的和声搜索算法并应用到聚类分析中.首先,将状态反馈机制引入到和声搜索算法中,通过判断和声记忆库中"最优"和声和"最差"和声之间的差异,来动态调整和声记忆库考虑概率和移动步长,使算法能够快速地收敛到全局最优解.通过更新和声向量中精度变量对应的聚类中心来最小化目标函数值,获得数据样本的最优划分.其次,提出了一种数据样本真实聚类中心数的确定方法,当输入样本数大于真实聚类中心数时,通过计算能够自动地确定数据样本真实聚类中心数目.最后,应用4种性能指标来比较所提算法与蚁群聚类算法和原始和声搜索聚类算法的性能.结果表明,所提算法的性能优于另两种算法.     

基于改进的和声搜索算法的特征基因选择

针对基因表达谱高维、小样本、高噪声及高冗余等特点,提出一种基于改进的和声搜索算法的特征基因选择方法。首先,采用Kruskal-Wallis算法对原始基因进行初选,降低和声算法搜索空间维数,保证和声搜索算法的优化精度和收敛速度;然后,针对和声搜索算法易陷入局部最优问题,对当前种群中最优、最差和声分别进行进化;同时融合教与学优化算法中个体更新方式,设计一种改进的和声搜索算法实现特征基因选择。仿真实验结果表明,方法在优化精度、时间效率和稳定性等方面优于HS、IHS、EHS和GHS等算法。     

基于和声搜索算法的软件可靠性模型参数估计方法

针对软件可靠性模型中参数估计不精确的问题,提出了一种基于和声搜索算法的软件可靠性模型参数估计方法.为了避免和声搜索算法在求解参数时陷入局部最优解,对算法作了改进:在和声记忆库初始化时采用反向学习策略,提高了收敛速度;利用全局信息产生新解,提高了全局搜索能力.使用该方法对5组数据的两个软件可靠性模型的参数进行了估计,实验结果表明,本算法应用于参数估计具有可行性和有效性,在精度和算法的收敛性上,明显优于其他智能算法.     

基于HS-BP算法的股票预测

为了有效预测股票问题,针对股票走势具有随机波动性和非线性的特点以及BP神经网络收敛速度慢、容易陷入局部极小值的缺点,提出利用和声搜索算法优化BP网络权重的方法改进神经网络,并通过对股票预测指标的分析,建立了股票预测模型,将和声搜索算法优化BP网络应用于所建立的模型中求解.实验结果表明,将HS算法和BP神经网络有机结合,加快了网络收敛速度、避免了局部极小值,有效地刻画了股票的随机波动特性,提高了股票预测的准确性.     

和声搜索算法在结构有限元模型修正中的应用

首次将和声搜索算法(harmony search algorithm,HSA)引入结构健康监测领域,并成功应用于结构有限元模型修正.首先介绍和声搜索算法的基本原理及其主要计算步骤;其次将结构有限元模型修正转化为一优化问题,建立目标函数,利用和声搜索算法求解该优化问题,得到结构修正后的有限元模型;最后通过对5层剪切型框架模型进行仿真模拟,验证该方法在结构健康监测领域应用的可行性.拓宽和声搜索算法的应用范围,为结构健康监测提供另一种思路.     

和声模拟退火算法及其在旅行商问题中的应用

分析了模拟退火与和声搜索算法各自的特点和缺点,结合两者的优缺点提出了一种新的和声搜索与模拟退火算法的组合算法,将新的算法应用到旅行商问题(TSP)求解.实验结果表明,改进的算法具有更快的收敛性同时能得到比较好的结果.     

和声搜索算法在求解最短路径问题中的应用

提出了一种改进的全局和声搜索算法来解决最短路径问题.首先,定义了动态基因突变率,并引入到和声搜索算法中,有效地阻止了算法陷入局部最优解.其次,应用动态优先值编码方案,根据和声向量中变量对应节点的优先值来构造路径,通过迭代更新和声记忆库,并最终获得最短路径.对由20～100个节点构成的网络拓扑进行仿真实验,应用三种性能指...     

自动存取系统多载量轨道小车避碰调度方法

针对自动存取系统(AS/RS)货物装卸顺序约束和轨道小车(RGV)潜在碰撞的问题,引入装卸顺序冲突和碰撞冲突的概念对问题进行描述,以最小化任务总完工时间为目标,建立了消除冲突的数学规划模型.针对小规模问题,应用CPLEX获取其最优解;对于中大规模问题,构建了改进型和声搜索算法.在算法设计中,通过拆分、合并和声记忆库加快搜索速度,并融入4种变邻域搜索策略和1种变异操作以克服基本和声搜索算法早熟收敛、易陷入局部最优等不足.仿真实验与其他算法的对比结果表明,所构建算法具有较高的求解质量和良好的收敛性能,能提高AS/RS的运行速度和实用性.     

货郎问题求解算法分析

介绍了求解货郎问题的4个算法：贪心算法、MST近似算法、MM近似算法和回溯搜索算法。分别使用各个算法对一个货郎问题的具体实例进行求解，并对各个算法的性能进行了分析比较。贪心算法的运行速度较快，但在大多数情况下该算法找到的是次优解而非最优解。MST和MM近似算法用以求解满足三角不等式的货郎问题，其近似性能比（即精确度）分别为：RMST（I）＜2，RMM（I）＜3／2。回溯搜索算法可以求出货郎问题的最优解，随着城市数目的增加，其搜索效率会下降。     

并行混沌与和声搜索的多目标混合优化算法

针对传统的混沌优化算法对初始值敏感、搜索精度低和收敛速度慢,以及和声搜索收敛不稳定、处理多目标优化问题时适应性差等不足,研究了一种多目标并行混沌与和声搜索混合优化算法(MOCOHSA).MOCOHSA利用并行混沌优化的全局搜索能力与和声搜索算法的局部搜索能力,并在和声搜索中引入自适应操作,在解决多目标优化问题时表现出良好的搜索速度和收敛性能.对8个多目标优化测试函数的优化计算中,该算法表现出比其它多目标优化算法更好的性能.算法最后用于解决卫星热管设计问题.     

一种解决TSP问题的自适应协同演化计算方法

针对遗传算法和蚁群算法存在运行时都会出现停滞、早熟等现象,且容易陷入局部最小的特点,提出了一种将两者结合协同演化运行的方法,通过建立对这两种算法状态的评估函数来动态判断其运行状态是否正常,进而动态调整运行的算法,从而最大程度地避免了这两种算法运行时的缺点.对TSP问题进行了实验测试,结果表明：此方法在收敛速度、寻优结果上都较上述两种算法单独运行有着明显的优势.     

粒子群与遗传算法的混合算法

针对粒子群算法直接用于求解离散旅行商优化问题会存在诸多困难,通过分析粒子群算法、遗传算法各自优缺点,将粒子群算法、遗传算法有效结合组成混合算法用于求解离散旅行商问题.混合的目的在于保持两种算法各自的优点,并有效地避免各算法原有的不足.对3个不同规模的巡回旅行商问题进行实验,结果表明:混合算法提升了算法的局部搜索能力.     

基于多目标和声搜索算法的城市单向交通组织优化研究

当道路空间占用导致交通拥堵阻断现象发生时,为保障机动车出行通畅,采取单向交通组织优化方法,以路径正反双向途径点数量最小为最优目标,应用多目标和声搜索算法求解双目标模型,进行算例检验和实际应用的性能对比分析,分析结果表明,该方法求得的平衡策略更合理,与当前的一般算法相比,具有明显的优越性.     

两种工况下锻压组合机架的接触特性分析

以某锻压机为研究对象,基于ANSYS有限元软件,采用过盈配合法模拟因预紧产生的框架内力,确定了过盈量与预紧力的关系.针对锻压过程的镦粗(工况1)和拔长工况(工况2),通过分析开缝系数、接触状态、接触压力、危险拉杆的拉应力以及立柱的弯曲变形,讨论了预紧力与偏心距等对锻压组合机架接触特性的影响.结果表明拔长工况比镦粗工况更为危险,且开缝系数应满足以下标准,即上横梁与立柱的接触面积大于05,且开缝系数β≤23.研究结果可为锻压机的结构设计提供理论依据.     

多子群混合和声搜索算法

为提高和声搜索算法的优化性能,提出一种多子群混合和声搜索(MHHS)算法.该算法基于每个和声到最好和声的距离进行排序,并依据排序结果分层,每一层作为一个独立的子群.不同的子群融合不同的差分调整策略,以拓宽搜索范围;同时建立通信机制,使各子群以一定规格进行信息交流,促进子群的协同进化.实验仿真表明,本文算法在寻优精度、收敛性和鲁棒性方面均优于文献中报道的HS,EHS,NGHS,MPSO,CLPSO,DE,ODE和IABC算法.     

求解航天器最优交会问题的改进和声搜索算法

针对航天器最优交会问题,基于C-W模型建立一种燃料时间混合指标,并提出一种改进和声搜索(AHS)算法进行求解.在AHS算法中,提出一种全局均匀学习操作,利用了当前全局最优和声的指导作用,取代了原始和声搜索算法的基音调整操作,增强全局搜索和局部搜索的平衡,并对参数PAR进行了有效的动态调整,以更好适应算法的搜索进程.利用几个最优交会实例对AHS算法的有效性进行了测试,数值结果表明AHS算法能够取得满意的结果,并且优于其他算法.