基于多样性优化策略的粒子群算法

针对标准粒子群优化算法(SPSO)存在粒子群多样性丢失而易陷入局部最优的问题,提出了一种改进优化算法(PSOBF),该算法通过引入排斥操作而提高了搜索效率.通过对4个标准测试函数的性能数值实验对比,并比较了PSOBF、SPSO及ARPSO算法结果,证实PSOBF可以较好地实现全局与局部搜索的平衡,表明改进算法是有效的.     

基于混合粒子群算法的梯级泵站优化调度

针对不同时段电价差异,以流量平衡为基础,建立以梯级泵站耗电电费最小为目标的优化调度模型,并采用粒子群算法求解.为克服粒子群优化算法易早熟、迭代后期收敛速度慢的缺点,引入免疫思想,以粒子适应度为标准,通过克隆变异算子、疫苗接种算子和优胜劣汰算子,构建双粒子群,增强了粒子群搜索精度和搜索范围,并将其应用于广东某供水工程.优化调度仿真对比分析表明:免疫粒子群算法(IAPSO)能够有效地解决梯级泵站优化调度问题,降低了泵站运行成本,与基本粒子群算法(PSO)和自适应惯性权重粒子群算法(APSO)相比,收敛速度更快,搜索精度更高.     

地震波阻抗反演的免疫粒子群算法

提出了求解地震反演问题的免疫粒子群优化算法(IPSO).定义了种群多样性指标,在此基础上提出了抗体动态选择机制,分别在进化初期和后期采用不同策略进行抗体选择,与适应度选择、q-选择以及确定性选择方法比较优势明显.提出了基于种群多样性的权重自适应调整策略,在进化初期进行大范围全局搜索,进化后期则在相对较小的空间进行局部精细搜索,缓解了全局搜索和局部搜索之间的矛盾.二十层理论模型计算表明,IPSO算法不依赖于初始模型选择,在无噪和加入20%噪声情况下反演精度均明显优于标准粒子群算法(PSO)和自适应粒子群算法(APSO);成庄煤矿四、五盘区实际地震资料反演结果表明,IPSO算法能够准确识别煤层及顶底板位置,明显提高了弱反射波的连续性和可检测性.     

混合混沌粒子群算法在苯与甲苯闪蒸过程优化中的应用

针对粒子群算法(PSO)所存在的收敛速度慢、易陷入局部极值和优化精度较低等缺点,提出了一种自适应的混合混沌粒子群优化算法(HCPSO),根据群体适应度方差对粒子群进行自适应混沌更新.通过两种经典测试函数的寻优计算,表明HCPSO算法可显著提高寻优搜索的效率和精度.将HCPSO算法应用于苯-甲苯体系闪蒸过程的优化研究,与常规PSO算法对比,结果表明:该优化算法具有寻优效率高、全局性能好和优化结果更稳定的优点.     

基于改进粒子群算法的组合测试数据生成

针对传统粒子群优化算法生成测试数据容易产生早熟收敛而陷入局部最优的问题,提出一种基于改进粒子群算法的组合测试数据生成算法。该算法在粒子群算法的基础上引入一种惯性权重自适应调整策略,根据粒子的适应度不同采用不同的惯性权重,从而有效的平衡算法的全局和局部搜索能力,增加种群的多样性并提高算法的搜索效率。仿真实验表明该算法与传统粒子群算法相比,所需迭代次数减少,生成组合测试数据速度快。     

一种改进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点、进化后期收敛速度慢、精度较差等缺点,把Hooke-Jeeves模式搜索方法作为粒子群优化算法的一个局部搜索算子,嵌入到粒子群算法中,Hooke-Jeeves的强局部搜索能力提高了粒子群优化算法的局部收敛速度和精度,从而提出了一种混合粒子群优化算法。通过基准函数和实例测试进行了验证,结果表明,提出的混合算法的收敛速度和精度均优于粒子群优化算法。     

AISPSO算法在电网无功优化的应用

针对粒子群算法搜索后期的局部收敛问题,提出加入邻域空间和择优替换粒子改进方法的自适应信息选择粒子群优化(AISPSO)算法.将AISPSO算法应用于电网无功优化,选取发电机节点电压、变压器、无功补偿容量为控制变量,代入粒子编码机制寻优,在连续5次迭代无法跳出时,加入邻域空间,替换粒子后再次搜索.通过AISPSO算法优化调度,搜索电网网损最优值,达到电网无功优化目标.根据研究数据对比,AISPSO算法寻优所得网损比基本粒子群算法降低了4.43个百分点.     

一种新的交叉粒子群算法

针对标准粒子群优化算法（SPSO）在处理高维复杂问题极易陷入局部最优的不足,文章在研究标准粒子群优化算法理论基础上,提出了一种带交叉因子的改进粒子群优化算法（MyPSO）,减小了算法陷入局部极值的可能。仿真实验表明,该算法（MyPSO）提高了全局搜索能力,但同时增加了搜索时间。     

新型混合粒子群优化算法

针对粒子群算法易陷入局部极值、精度低等缺点,提出了一种基于模拟退火与混沌思想的新型粒子群优化算法(SA-CPSO).在该算法的初始阶段,对粒子位置进行混沌初始化,并引入模拟退火算法对每个粒子的适应度进行评价;在该算法运行过程中根据群体适应度方差对粒子群进行混沌更新;最后通过对几种经典函数的测试计算,结果表明,相对于标准粒子群算法,该新型混合算法提高了局部搜索能力和搜索精度,并有效避免了早熟现象的产生.     

基于动态扰动项的禁忌粒子群优化算法

针对粒子群优化算法后期收敛速度慢,且容易陷入局部最优解的缺点,在算法中加入动态扰动项,改变了速度的更新公式,使粒子可以跳出局部极值.后期引入禁忌搜索算法,充分利用禁忌搜索的记忆能力和爬上能力,能够快速搜索到全局最优解.通过对测试函数的仿真实验表明,采用动态扰动项的禁忌粒子群优化算法更能提高收敛速度,获得全局最优解.     

拉伸技术粒子群优化算法的多用户检测器

粒子群优化算法是一类新型进化算法,为提高粒子群优化算法对复杂问题全局最优解的探测能力,该文引入一种基于拉伸技术的粒子群优化算法,把它应用到CDMA通信系统中抗干扰关键技术——多用户检测中,提出了基于拉伸粒子群算法的多用户检测器。仿真结果表明,该检测器在误码率性能、抗远近效应和增加系统容量方面的性能较之其他的检测器均有明显的提高。     

基于改进粒子群算法的输电网扩展规划

针对标准粒子群（SPSO）算法易收敛到局部最优的缺点,采用了一种改进的粒子速度更新公式,即在SPSO算法速度更新公式的基础上,加入一个平均极值项,使得各粒子能参考其它同伴的信息;此外在算法迭代过程中加入变异操作,适时初始化失活粒子的位置和速度来保持种群多样性．在输电网扩展规划中的应用结果表明,上述两个操作可以提高PSO算法的收敛精度,使算法最终寻找到全局最优解,从而证明了改进粒子群（IPSO）算法的有效性．     

Array Antenna Pattern Synthesis Based on Selective Levy Flight Culture Wolf Pack Algorithm

基于选择性莱维飞行文化狼群算法的阵列天线方向图综合

王停*^1,2, 唐海林², 于跃宝²,郑斌², 刘慧娟³

(1.河北工业大学 电子信息工程学院,天津 300401;

2.中国人民解放军93756部队,天津 300000;

3. 天津广播电视电影学院 影视技术系,天津 300112）

摘 要：

针对传统智能方法在方向图综合中易于早熟和局部寻优能力不足等缺陷,在文化狼群算法(CWPA)的基础上,设计一种基于选择性莱维飞行的新的狼群算法-莱维文化狼群算法（LCWPA）。新算法利用文化算法在寻优过程中的良好整体管理能力和莱维飞行能够有效提高种群多样性的特点,明显提高了搜索效率。然后将其应用于阵列天线方向图综合。仿真结果表明,在多零点和低旁瓣约束情况下新算法均可取得良好的优化效果,而且该算法相对于量子粒子群算法（QPSO）,粒子群算法（PSO）和遗传算法（GA）来说,在方向图综合中速度和精度更有优势,有很好的推广价值。

关键词： 阵列天线;方向图综合;莱维飞行;狼群优化算法

     

量子粒子群算法在结构模态参数识别中的应用

量子粒子群算法作为粒子群算法的改进,具有参数少、好编程、易收敛等优势而备受关注.通过将由结构输入、输出数据计算而得的实测频响函数与包含所需识别的结构模态参数的理论频响函数之差最小化作为优化目标,经过对理论频响函数中的结构模态参数搜索取值而使目标函数最小,此过程将结构模态参数识别问题转化为优化问题.采用量子粒子群算法进行优化而得到结构模态参数.为验证该方法的有效性,对一数值模拟的三层混凝土框架结构进行分析,结果表明,量子粒子群可以有效地识别结构模态参数.     

改进遗传算法与粒子群优化算法及其对比分析

进化算法作为一类新的优化搜索方法，广泛应用于各种优化问题．现对简单遗传算法进行了改进，采用实值编码，并与模拟退火算法及基于适值排序和随机选择的方法相结合，形成了改进遗传算法．同时还介绍了一种新的进化算法一粒子群优化算法．将这两种优化算法应用于函数优化，并对优化结果进行了对比分析．比较结果表明，改进遗传算法和粒子群优化算法都可以在函数优化方面表现出较好的健壮性，但在找寻最优解的效率上，粒子群优化算法较好．     

基于量子粒子群算法的双阈值图像分割方法

为了提高图像分割效率,将量子粒子群算法QPSO应用于图像阈值分割领域,并在QPSO算法基础上提出了一种基于边界控制的量子粒子群阈值分割算法BQPSO.改进算法BQPSO引入了边界控制策略,使得飞越搜索区域的粒子不再聚集到区域的边界,而是回到搜索区域内边界附近的某一位置,保持了群体的多样性,有效地避免了算法陷入局部最优解,增强了算法的全局搜索能力.实验结果表明,与遗传算法GA、粒子群算法PSO和标准量子粒子群算法QPSO的阈值寻优结果相比较,BQPS0算法在运算效率、阈值搜索精度和稳定性以及图像分割效果等方面均具有明显的优势.     

结合粒子群算法的小波神经网络交通流预测

针对短时交通流量具有复杂性、非线性等特点,提出基于粒子群算法的小波神经网络交叉路口短时交通流量预测方法,利用粒子群算法优化小波神经网络的模型参数,通过定义可变的加速因子,使粒子群算法有利收敛于全局最优解.将粒子群算法的全局优化搜索能力和小波良好的时频局部性质相结合,克服神经网络易陷入局部极小和引起振荡效应现象的缺点.实验仿真结果说明,该算法可以有效提高预测精度,减少预测误差,并且很好的反映了交通流的特点.     

采用正交免疫克隆粒子群算法求解SAT问题

根据Kennedy和Eberhart提出的二进制粒子群算法,基于抗体克隆选择理论提出一种求解合取范式可满足问题的粒子群算法——正交免疫克隆粒子群算法．该算法将合取范式可满足问题转换为求解目标函数最小值的优化问题,为提高收敛速度,根据子句的先验知识计算出个体的初始指派概率对种群进行初始化．为了避免算法早熟收敛,提高粒子群个体解分布的均匀性,将离散正交交叉算子用于免疫基因操作中,并给出适应于求解合取范式可满足问题的免疫粒子群进化算子．实验采用标准SATLIB库中变量个数从20~250的3700个不同规模的标准合取范式可满足问题对正交免疫克隆粒子群算法的性能作了全面的测试,并与标准粒子群算法和免疫克隆选择算法进行了比较．结果表明,正交免疫克隆粒子群算法的成功率在3个算法中最高,运行时间和评价次数最少．     

基于改进粒子群算法的体绘制传递函数设计

为降低体绘制过程中人机交互的复杂性,提出一种体绘制传递函数的自动设计方法.该方法把对传递函数的抽象评价转变为对绘制图像的显式评价,然后将传递函数的设计转变为一个多参数优化问题,并使用改进的粒子群算法进行自动寻优.图像的评价使用图像信息熵、差分熵、边界熵和主观评价的融合方法.针对粒子群算法易于陷入局部最优的缺点,结合遗传算法的思想对粒子群算法进行改进.该方法在体绘制应用中,具有更好的全局搜索能力和更高的收敛速度.实验结果表明,在一般体绘制应用中,本文的方法可以在1.0～2.0min内完成传递函数设计,实现用户满意的体绘制效果.     

基于粒子群优化的生物网络布局

基本粒子群算法（Particle Swarm Optimization,PSO）用于生物网络布局优化存在以下不足：存在影响布局优化的边界效应（boundary effects）,并且仅适用于小规模网络.针对边界效应提出了无边界限制的PSO算法（FPSO算法）.该算法一定程度上减少了边界效应对布局的影响.针对较大规模生物网络布局,提出了具有免疫反向学习特性的PSO算法（IO_FPSO算法）.采用主观评价、目标函数评价和布局准则定量评价进行算法比较,实验结果表明FPSO算法明显优于基本PSO算法,而IO_FPSO则进一步改善了较大规模生物网络布局效果.