一种动态惯性权重的自适应粒子群优化算法

在标准粒子群算法中,权重过大导致最优点的搜寻能力降低,不能适应复杂的非线性优化搜索过程,动态惯性权重的自适应粒子群算法(APSO)解决了这一问题。在该算法中,粒子群中所有粒子适应度的整体变化可以跟踪粒子群的状态,在每次迭代时,算法可根据粒子的适应度变化动态改变惯性权重,从而使算法具有动态自适应性。通过对几种典型函数的测试结果表明,APSO算法的收敛速度和收敛精度明显优于LDW算法,从而提高了算法的性能。     

一种动态改变惯性权的自适应粒子群算法

针对惯性权值线性递减粒子群算法(LDW)不能适应复杂的非线性优化搜索过程的问题,提出了一种动态改变惯性权的自适应粒子群算法(DCW).在该算法中引入了参数粒子群进化速度因子和聚集度因子,并根据这2个参数对粒子群算法搜索能力的影响,将惯性因子表示为粒子群进化速度因子和聚集度因子的函数.在每次迭代时算法可根据当前粒子群进化速度因子和聚集度因子动态地改变惯性权值,从而使算法具有动态自适应性.对几种典型函数的测试结果表明,DCW算法的收敛速度明显优于LDW算法,收敛精度也有所提高.     

一种改进惯性权重策略的粒子群优化算法

针对惯性权重改进策略大多采用同代粒子使用相同权重,忽略了粒子本身特点以及不同维上的有效信息,提出一种基于不同粒子不同维的动态自适应惯性权重粒子群算法(AWPSO)。在该算法中利用矢量运算分析粒子进化公式,用一种新的方法构造惯性权重公式,使惯性权重随不同代不同粒子不同维动态改变,加快粒子收敛速度和全局搜索能力。通过对7个典型测试函数的测试结果表明,AWPSO在收敛速度,收敛精度,全局搜索能力方面比线性惯性权重粒子群算法(LDIWPSO)均有不同程度上的提高。     

一种基于杂交机制的改进的双子群粒子群优化算法

为了克服粒子群算法的早熟收敛问题和易陷入局部最优问题,本文提出了一种新的基于双子群的改进粒子群优化算法,通过2组搜索方向相反的主、辅子群之间的相互协同,扩大搜索范围,并借鉴杂交机制,使搜索速度更快,收敛精度更高。再采用自适应惯性权重的粒子群算法,根据种群的进化状态来动态调整惯性权重。     

一种动态惯性权重的粒子群优化算法

自粒子群优化算法被提出以来,由于其收敛速度快、易实现,得到了快速发展和广泛应用.在此提出了一种改进型的粒子群优化算法,主要特点是随进化代数的增加而动态非线性减小惯性权重,以此改善演化后期收敛速度迅速降低的问题.为了评价其性能,选取了5个基准函数进行测试,并与惯性权重线性递减的粒子群优化算法作了比较.数字仿真表明,改进算法能极大地提高搜索性能.     

基于优化DPSO算法的云平台任务调度研究

为提升离散粒子群优化算法(discrete PSO,DPSO)的全局收敛性和收敛效率,提出一种基于适应值的分段自适应惯性权重.根据粒子在空间搜索过程中适应度值的大小,将粒子的搜索性能分为4个状态区,粒子处于不同的状态区,拥有不同的惯性权重值.当粒子当前的适应值接近粒子群中最优粒子的适应值时,应赋予粒子较小的惯性权重值,反之,应赋予粒子较大的惯性权重值.通过动态调整粒子所处各个阶段的搜索状态,来加速粒子向全局最优解收敛.提升DPSO算法的全局搜索性能,并将优化的DPSO算法应用于云平台的任务调度.仿真实验表明,优化后的DPSO算法具有高效的全局搜索性能,能快速地为云平台提供最佳任务调度策略.     

基于熵模型的粒子群优化算法

为了改善粒子群算法在解决高维优化问题时易早熟收敛且存在大量无效迭代的问题,提出了一种基于熵模型的粒子群优化(EPSO)算法.通过引入信息熵模型,精确分析了粒子群搜索过程中的聚集特性,将粒子群搜索过程划分为3个阶段进行优化.第1阶段引入粒子迭代熵差,优化调整惯性权重;第2阶段根据粒子群熵值变化,适时重置惯性权重;第3阶段采用截断策略,减少粒子群的无效迭代.实验结果表明,在Sphere、Rosenbrock、Ackley、Griewank、Rastrigin五个标准测试函数中,EPSO算法的求解精度和收敛速度都优于传统粒子群算法、经典粒子群算法、自适应惯性权重粒子群算法以及新的自适应惯性权重粒子群算法,并且减少了算法的大量无效迭代,从而验证了EPSO算法的有效性.     

粒子群算法惯性权重的研究

粒子群算法惯性权重ω的设置其极重要,直接影响算法性能.本文利用云发生器对惯性权重进行调整,对其取值范嗣做了进一步的研究,并应用于粒子群算法的改进.以高维函数优化为实例,实验仿真结果表明,新算法的全局搜索能力、收敛速度,精度和稳定性均有了显著提高.     

惯性权自适应调整的量子粒子群优化算法

针对量子粒子群的惯性权值β线性递减不能适应复杂的非线性优化搜索过程的问题,提出了一种惯性权自适应调整的量子粒子群优化(DCWQPSO)算法.在该算法中,引入了量子粒子群进化速度因子sd和聚集度因子jd,并将惯性因子β表示为sd,jd2个参数的函数.在每次迭代时,算法可根据当前量子粒子群进化速度因子和聚集度因子动态地调整惯性权值,从而使算法具有动态自适应性.对典型的标准函数的测试结果表明,与量子粒子群算法相比,改进后的量子粒子群优化算法的收敛速度明显提高.     

改进型耗散粒子群优化算法

通过对标准粒子群优化算法中惯性权重的分析和对耗散理论的研究,提出了一种惯性权重正弦调整的耗散粒子群优化算法(S-DPSO),并对该算法进行了深入的分析和研究.通过对4个典型函数的仿真测试,试验结果表明S-DPSO在收敛速度和全局收敛性方面都比标准粒子群优化算法、随机惯性权重粒子群优化算法、惯性权重正弦调整粒子群优化算法、耗散粒子群优化算法和随机惯性权重耗散粒子群优化算法有明显改进.理论分析和仿真试验验证了S-DPSO的正确性和有效性.     

一种基于双子群的改进粒子群优化算法

针对粒子群优化算法易于陷入局部最优解并存在早熟收敛的问题,提出了一种基于双子群的改进粒子群优化算法(TS-IPSO),通过2组搜索方向相反的主、辅子群之间的相互协同,扩大搜索范围,借鉴遗传算法的杂交机制,并采用惯性权值的非线性递减策略,加快算法的收敛速度和提高粒子的搜索能力,降低了算法陷入局部极值的风险.实验结果表明该...     

基于混沌-量子粒子群的分簇路由算法

针对粒子群分簇路由优化算法存在的收敛速度慢、 易陷入局部最优等问题, 提出一种混沌-量子粒子群 的双子粒子群分簇路由算法。 该算法以簇头的能量、 簇头与汇聚节点的距离以及与簇内成员节点的距离构造 最优簇头的代价函数, 主粒子群利用混沌粒子群寻优, 辅粒子群利用量子粒子群寻优, 加入量子波动理论, 使 算法具有较好的全局收敛性。 双子粒子群采用收敛速度快的凹函数递减策略优化权重。 仿真结果验证了该算 法可使无线传感网络节点能量消耗均衡化, 显著延长网络生命周期, 与 LEACH(Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy)协议、 PSO-C(Cluster setup using Particle Swarm Optimization algorithm)协议相比生命周期分别延长了 80. 1%和 41. 4%。     

改进的粒子群算法在太阳能光伏发电资料同化中的应用研究

资料同化是目前太阳能光伏发电预测研究的一个关键和难点.近年来,遗传算法和粒子群算法等智能优化算法被引入到四维变分同化中.针对基于分子运动论的粒子群算法(MPSO)在处理大量数据时速度慢的不足,该文提出了并行分子运动论粒子群算法(PMPSO),并行计算的基本思想是将粒子群分成N个子集,每个子集交给一个线程控制,同时进行粒子迭代运算,以提高算法处理速度;每一子集中的头号精英粒子,将数据传递给公共部分在每次迭代完后,然后进入下一次迭代,其目的是让每个子集间进行信息交流以增加多样性.将其应用到资料同化中,与动态权重粒子群算法(PSOCIWAC)和时变双重压缩因子粒子群算法(PSOTVCF)在精度、时间上进行比较,实验结果表明：在收敛精度上,PMPSO方法在PSOCIWAC和PSOTVCF方法的基础上分别提高了10 000倍和100倍,在时间上也具有很大的优越性.     

无线传感器网络节点自适应惯性权重定位算法

在无线传感器网络定位算法中,为了降低定位误差,提高定位精度,提出一种结合DV-Hop算法和改进粒子群算法的,基于自适应惯性权重的优化定位算法。首先根据DV-Hop算法估算未知节点与信标节点的距离。然后采用改进的粒子群算法做后期优化。根据每次迭代后粒子位置与全局最优位置的距离,对粒子的惯性权重进行动态调整,使其具有动态自适应性。并且利用进化度作为搜索中止条件,加快算法的收敛速度。通过仿真说明,相较于DV-Hop算法和基于已有改进粒子群优化的DV-Hop算法,自适应惯性权重定位算法可以降低平均定位误差,有效地提高了无线传感器网络中节点的定位精度。     

基于PSO-PTS算法的E形双频微带天线设计

为了能处理复杂的电磁优化问题,从粒子群优化算法（PSO：Particle Swarm Optimization ）的原理出发,通过对算法收敛性以及算法局限性的分析,改进了粒子群的性能,并结合参数跟踪策略（PTS：Parameters Tracking Strategies）及动态搜索域形成一种新的混合算法--PSO PTS混合算法。给出了PSO-PTS混合算法的基本理论、数学模型和步骤,并利用该方法对E形双频微带天线进行了模拟实验。仿真结果表明,该方法可有效地缩小PSO算法搜索区域,保证了解的单一性,提高了运算速度和解的精度。利用该方法设计的天线可有效地实现小型化的要求。     

一种新的混合粒子群优化算法

 针对粒子群优化算法容易陷入局部极值,进化后期收敛速度慢、精度低等缺点,本文将粒子群优化算法与遗传算法相结合,在基本粒子群优化算法中引入了正态变异算子,提出了一种新的混合进化算法,新算法增加了种群的多样性,增强了算法的全局寻优能力,提高了算法的搜索效率。使用新算法对经典函数进行优化测试,结果表明,本算法保持了粒子群优化算法简捷快速、容易实现的特点;同时,正态变异算子的引入提升了算法后期的收敛速度与全局搜索能力。新的算法能够以更小的种群数和进化代数获得较好的优化能力,在克服陷入局部最优和收敛速度方面均优于基本粒子群优化算法、遗传算法以及加入混沌扰动的粒子群优化算法（CPSO）。     

免疫粒子群优化算法及性能分析

针对基本粒子群算法的容易陷入局部极小值,搜索精度不高等缺点,将免疫算法和粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,PSO算法)相结合,并加以改进,利用免疫算法能够保持个体多样性的特点,可使粒子群优化算法.达到摆脱局部极值点能力,从而提高算法进化过程中的收敛精度和速度.使用四个经典的测试函数...     

基于改进粒子群算法的云计算任务调度策略

云计算环境下的任务调度方法是实现其高效计算的关键步骤,文章针对目前其时间效率低下的问题提出了一种基于改进的粒子群算法的任务调度方法,利用迭代选择算子引入粒子群来完成任务调度的优化。改进的粒子群算法(Improved particle swarm optimization,IPSO),提高了算法的优化能力,尽量避免陷入局部最优,收敛的效果更好从而减少任务调度时间开销。选择CloudSim仿真平台进行模拟,实验结果表明,该改进算法具有寻优能力强、时间耗时少的优点,可用于云计算问题中复杂调度优化的研究与应用。     

利用改进的并行粒子群算法对变分资料同化的研究

近年来,为了提高同化精度和减少同化时间,粒子群算法(PSO)被引入到数值天气预报资料同化中来.粒子群算法虽然令同化精度有所提高,但同化时间仍然存在较大缺陷.基于此,首先设计了一种改进的并行粒子群算法(P2PSO),然后应用于含不连续“开关”过程的变分资料同化中,与时变双重压缩因子粒子群算法(PSOTVCF)和动态权重粒子群算法(PSODIWAF)在同化速度、同化精度和收敛性上进行了比较.实验结果表明,设计的并行粒子群算法在不降低同化精度的同时,将同化时间缩短了一半,在收敛速度上明显优于动态权重粒子群算法和时变双重压缩因子粒子群算法.     

复杂多关节机械臂建模及逆运动学比较分析

针对含多种关节类型的复杂机械臂的建模问题, 在 D鄄H 参数法中引入虚拟关节建立运动学模型。 考虑机械臂逆运动学存在多解、 精度和实时性的问题, 通过4 种不同的 PSO(Particle Swarm Optimization)优化算法: 线性递减权重的粒子群(LPSO: Linear Decreasing Weight Particle Swarm Optimization)、 基于杂交的粒子群优化(CBPSO: Crossbreed Particle Swarm Optimization)、 基于模拟退火的粒子群(SAPSO: Simulated Annealing Particle Swarm Optimization)和混沌粒子群优化(CPSO: Choas Particle Swarm Optimization)进行计算。 随机选取工作空间的位置点, 验证优化算法能有效计算机械臂逆运动学解, 并对执行时间、 位置误差等方面进行了比较分析。 实验结果表明, 改进的 CBPSO 算法能有效计算复杂多关节机械臂的逆运动学解, 同时满足实际作业中对实时控制的要求。