混合遗传模拟退火算法求解背包问题

提出了一种混合遗传模拟退火算法求解背包问题,该算法应用改进的模拟退火算法作为局部搜索,提高算法的搜索效率,采用同时考虑解的质量和种群多样性的种群更新策略,保持种群的多样性,仿真实验结果表明该算法是有效的.     

基于辅助种群分类的遗传算法

提出了基于辅助种群分类的遗传算法,该算法克服了辅助种群多样性不好的缺点,利用先验知识将辅助种群分为若干类,分类后辅助种群与主种群杂交更有利于后代的进化,同时也更好保证了种群的多样性.数值试验表明,改进的算法优于当前一些较好的遗传算法,并能跳出局部最优解从而求解出全局最优解.     

一种应用于函数优化问题的多种群人工蜂群算法

针对传统人工蜂群算法(ABC)收敛速度慢、易陷入局部最优解等不足,提出一种基于种群分割的多种群人工蜂群算法(MABC)应用于函数优化问题.该算法利用K均值聚类算法对蜂群进行种群分割,在子种群中引入基于全局通信的蜜源位置更新方式加速算法收敛,同时引入基于局部通信的适应度函数扩展解方案的多样性.通过对6个基准测试函数的实验表明,MABC算法适应度高、收敛速度快,克服了ABC算法易陷入局部最优解等不足,在函数优化问题中表现出了更好的性能.     

一种高维多模态优化的量子粒子群优化算法

为求解实际工程中的高维多模态优化问题,提出了基于动态邻域的多策略进化的量子粒子群优化算法(QPSO).针对QPSO算法存在的粒子"早熟"问题,首先定义了一种动态邻域选择机制以保持种群的"活跃性";然后结合动态邻域机制,定义了三个不同策略的局部吸引子更新方程以保持种群进化的"多样性".为了防止算法的进化方向不发散,对收敛到全局最优解的局部吸引子更新策略赋予了较大权重;最后为了拓展最优解空间引入了狼群优化算法中的综合评价方法.通过对不同类型的高维多模态基准测试函数的仿真实验结果表明:相比于其余四种优化算法,本文提出的优化算法在收敛精度和稳定性方面具有明显优势,并且随着测试维度的增加,这种优势更加凸显,展现出了较好的解决高维多模态优化问题的性能.文中引入的综合评价方法在所有的测试函数中均具有较高的生效次数,综合评价生效意味着为下一次的进化找到一个更加有利的进化方向,这样能够减少算法找到最优解的次数,也能进一步提升算法的收敛精度.     

自适应调整差分进化算法在优化问题中的应用

差分进化算法在求解优化问题时,进化后期由于种群多样性急剧下降,算法全局搜索能力被削弱,极易陷入局部最优解而"早熟"收敛.针对该问题定义了算法停滞系数和个体相似系数.根据算法停滞系数自适应调整算法的缩放系数.同时,根据个体相似系数判定种群普通个体与最优个体的相似性,并以此为基础对相似个体实施基因重构操作,从而避免种群个体严重趋同造成的种群多样性下降问题.将改进算法应用于标准测试函数和车辆路径问题的优化.模拟计算结果表明:改进算法的优化结果优于标准差分进化算法,改进的差分进化算法具有更强的全局寻优能力,适于求解复杂优化问题.     

基于均分法的小生境遗传算法

为了避免遗传算法种群中个体过早陷入局部最小,在以往随机初始种群的基础上提出一种均分法,使得初始种群随机平均地分为若干个子种群,形成小生境,这样既维持了种群的多样性,也使得种群中的个体不会过早出现早熟现象,更提高了算法的收敛速度.同时采用了自适应技术控制交叉和变异的概率,使得算法能更快速地找到最优解.仿真结果表明,与传统的遗传算法优化RBF网络相比较,新算法的迭代次数更少,精度更高,大大提高了收敛速度.     

求解0-1背包问题的改进树种优化算法

针对已有算法在求解0-1背包问题方面的不足,提出了一种改进的树种优化算法.基本树种优化算法中,算法容易早熟,难以搜索到全局最优解.改进算法中树木位置没有更新的迭代数超过某个阈值就会被重新初始化,树种会根据新的树木位置进行进一步搜索,提高了种群的多样性和算法的全局搜索能力.为了提高局部搜索能力,改进算法在计算适应度之前都引入贪婪策略来修复不可行解和对可行解局部优化.对4个测试案例进行仿真实验的数据表明,改进树种优化算法比其他4种算法具有更强的全局搜索能力,更高的稳定性和更快的收敛速度.     

基于改进蚁群算法在最短路径搜索中的应用

论述了应用蚁群算法来求解最短路径问题,并对算法的状态转移规则、信息素轨迹更新策略进行改进,避免了算法过早陷入局部最优,并能较快地收敛到全局最优解。应用结果表明,该方法能有效解决最短路径搜索问题。     

Tent混沌和模拟退火改进的飞蛾扑火优化算法

针对标准飞蛾扑火优化算法存在的易陷入局部最优陷阱、全局寻优能力不足的问题,借鉴混沌序列、模拟退火算法和遗传算法,提出Tent混沌和模拟退火改进的飞蛾扑火优化算法.首先,通过Tent混沌序列初始化种群,增加种群多样性;然后对当前最优解增加扰动产生新解,并与当前最优解按比例杂交相加,根据模拟退火算法中的Metropolis准则判断是否接受杂交后的新解,最终获得最优解.分别使用复杂高维基准函数和航迹规划问题测试算法性能.其中,6个复杂基准函数寻优测试结果表明,对于10维基准函数,该算法经过约0.25秒收敛到最优值;对于50维基准函数,该算法经过约0.5秒收敛到最优值.与标准飞蛾扑火优化算法和其它智能优化算法相比,该算法能够有效跳出局部最优解,寻优精度更高,收敛速度更快.航迹规划仿真表明,对有4个禁飞区和2个威胁源的空域环境,该算法经过大约100次迭代可以得到最优航迹,与标准飞蛾扑火优化算法相比精度更高,具有实际应用价值.因此,该算法具有更好的寻优性能.     

一种改进的混合蛙跳算法

针对基本混合蛙跳算法存在的易陷入局部最优、随着迭代次数增加种群退化的缺点,提出了一种改进的混合蛙跳算法。该算法将混合蛙跳算法中子群体内最差解根据子群内最优解和全局最优解进行更新的方式转换为最差个体根据子群内中心点和全局最优解进行更新的方式,使得最差解通过获得来自子种群内其他解的更多信息量来调整自身的状态。同时,算法在完成一次内迭代合并之后利用选择算子对整个种群进行选择更新。中值策略较好地平衡了算法的全局搜索与局部搜索能力,选择策略保持了进化过程中种群的多样性。实验结果表明:改进后的算法具有更好的优化性能。     

改进的多目标粒子群优化算法及其在雷达布站中的应用

为更好地解决多目标问题,提高多目标优化算法的多样性和收敛性,提出一种改进的多目标粒子群优化算法。算法将种群分为多个子种群同时进行优化搜索并改进粒子速度更新公式,扩大Pareto最优解集的覆盖面;利用反三角函数logistic映射初始化种群,使初始种群分布更均匀;并使用时变变异方法对外部档案进行变异,避免陷入局部最优。通过与标准多目标粒子群优化算法(MOPSO)和NSGA-Ⅱ在标准测试函数ZDT1、ZDT2、KUR上的仿真实验对比,验证了该文提出的改进算法的有效性,并将其应用于雷达优化布站。     

基于新型Memetic算法的多目标优化

为了更好地解决多目标优化问题,提出一种求解多目标优化问题的新型memetic算法。该算法利用微粒子群算法的全局搜索能力和同步启发式局部搜索相结合进行局部微调;利用基于模糊全局极值的概念处理种群中过早出现收敛以及解多样性保持等问题。通过进一步检测得出新算法的特点并展示其在多目标优化问题上的独立性和综合效应。同时应用新型算法对IEEE14节点标准电网进行无功优化计算。结果证明,该新型memetic算法具有很好的寻优能力,验证了该算法的有效性及科学性。     

基于正态分布和自适应变异算子的ε截断算法

针对约束优化算法不能很好协调收敛性及分布性的问题,提出一种基于正态分布和自适应变异算子的ε截断算法。将正态分布引入模拟二进制交叉算子中,使算法可搜索的空间范围更广,更易跳出局部最优;利用自适应变异算子,将种群个体当前信息与变异算子结合起来,引导种群向真实的Pareto前沿进行进化;结合自适应的ε截断策略,保留Pareto最优解和一定数量的不可行解,同时利用不可行解的信息,加大对搜索空间的探索力度,从而提高种群多样性。采用3种标准测试函数对算法进行测试,试验结果表明:本研究所求解集能够很好的跟踪真实的Pareto解集。该方法可以有效地协调算法的收敛性及分布性。     

高温混合障碍空间中的移动机器人路径规划

为了解决高温场景中移动机器人全局路径规划所面临的安全与效率问题,提出高温热源虚拟障碍的定义,建立混合障碍空间模型,将高温场景中的路径规划问题转化为高温混合障碍空间中考虑路径温度代价和长度代价的多目标优化问题. 改进NSGA-Ⅱ算法,通过选取优秀非可行解扩展种群,提高了种群多样性和进化效率,提出新的交叉和变异概率计算方法. 根据种群进化进程和个体代价函数值调整概率,实现了种群前期搜索能力和后期收敛性的平衡. 仿真所得的最优路径结果表明,该改进算法的路径长度代价虽然比原算法和其他改进算法略有增加,但温度代价大幅降低,更有效地避免了陷入局部最优.     

求解连续优化问题的多策略动态果蝇优化算法

果蝇优化算法(FOA)是一种新的全局优化算法,其灵感源于果蝇的嗅觉和视觉觅食行为,该算法具有很强的连续优化问题的解决能力。然而,FOA存在算法候选解不能取负值、种群多样性差、局部搜索能力弱等缺点。为了克服上述不足,该文提出了一种基于多策略进化和动态更新种群最优信息的改进果蝇优化算法(MDFOA)。算法引入了一种有效的多策略候选解生成方法和一个新的控制参数,较好的平衡了算法的全局搜索和局部搜索能力。此外,还设计了全局最优信息的实时更新机制,提高了算法的收敛速度,采用29个复杂的基准测试函数来检验该算法的有效性。实验结果表明,该算法的优化性能优于FOA、6种改进的FOA及另外两种智能优化算法。     

求解背包问题的病毒协同进化粒子群算法

为提高粒子群算法的搜索性能,提出一种基于病毒进化理论的改进离散粒子群算法:病毒协同进化粒子群算法.在粒子群中引入生物病毒机制和宿主与病毒基于感染操作的思想,病毒采用与粒子等长的编码方式,执行反向代换、结合等操作,利用病毒的水平感染和垂直传播能力较好地维持个体的多样性和对解空间的局部搜索能力.通过解决背包问题对算法进行验证,仿真表明所提算法搜索性能优于遗传算法、模拟退火及标准粒子群等其他算法.该算法能有效求解背包问题等NP难题.     

基于云差分进化算法的约束多目标优化实现

针对现有约束多目标算法存在收敛性、分布性不高等问题,提出一种基于云差分进化算法的约束多目标优化方法,通过云模型对差分进化算法的参数进行自适应处理;采用建立外部种群分别存储可行解和不可行解的方式处理约束条件,并对已有可行解集的更新方法进行改进,有效提高解集的分布性.提出新的变异策略,利用优秀可行解和不可行解的方向信息增强算法对解的探索能力.通过对CTP类标准问题的求解表明,与另外2种较为优秀的约束多目标算法相比,本算法显著提高了Pareto解集的分布性,且更接近于真实的Pareto前沿,有效地解决了约束多目标问题.     

一种采用双混沌搜索的类电磁机制算法

针对现有算法中初始种群随机性强、局部搜索能力差、移动公式效率低等问题,提出了一种改进的类电磁机制算法．结合反向学习理论,引入带扰动因子的反向学习机制构造初始种群;提出了一种双混沌优化机制用于局部搜索;运用改进后的公式计算粒子之间的合力;设计了一种自适应移动算子来更新粒子．实验结果表明,改进后的算法具有更好的收敛效果和更高的求解精度．     

混合帝国竞争算法求解旅行商问题

针对旅行商组合优化问题,提出混合帝国竞争算法（HICA）. 以帝国竞争算法为框架,引入概率模型用以记录并更新可行解,利用概率矩阵挖掘可行解中的优秀可行解片段组合区块,用以降低帝国同化的复杂度及提高可行解的质量;利用贪婪准则及插入搜寻算子操作进行可行解重组,以加快收敛速度及提高种群多样性. 提出反复搜索策略在不同的解空间进行有效的搜索,找出被遗漏的关键信息,避免局部最优化;通过对TSPLIB标准案例的仿真测试及结果比较,验证了混合帝国竞争算法的有效性.