一种求解高维复杂函数优化问题的混合粒子群优化算法

对于高维复杂函数,传统的确定性算法易陷入局部最小,而单一的全局随机搜索算法收敛速度慢.本文通过将粒子群优化算法和单纯形法相结合,利用前者搜索速度快、搜索范围广和后者收敛速度快的特 性,提出一种快速、易实现的混合粒子群优化算法.基于典型高维复杂函数的仿真表明:该混合算法效率高、优化性能好、对初值具有很强的鲁棒性,其性能大大优于单一的优化方法.     

粒子群算法在组合优化问题上的研究与发展

粒子群优化算法是一种新兴的基于群智能搜索的优化技术。该算法简单、易实现、参数少,具有较强的全局优化能力,可有效应用于科学与工程实践中。介绍了算法的基本原理和算法在组合优化上一些改进方法的主要应用形式。最后,对粒子群算法作了一些深入分析并在此基础上对粒子群算法应用于组合优化问题做了一些总结。     

随机微粒群优化算法

微粒群优化算法是继蚁群算法之后又一种新的基于群体智能的启发式全局优化算法，其概念简单、易于实现，而且具有良好的优化性能，目前已在许多领域得到应用。但在求解高维多峰函数寻优问题时，算法易陷入局部最优。该文结合模拟退火算法的思想，提出了一种改进的微粒群优化算法——随机微粒群优化算法，该算法在运行初期具有更强的探索能力，可以避免群体过早陷入局部极值点。基于典型高维复杂函数的仿真结果表明，与基本微粒群优化算法相比，该混合算法具有更好的优化性能。     

混合蚁群算法求解分布式系统任务分配问题

任务分配问题是被公认的NP-hard问题,应用广泛。在对分布式系统任务分配问题进行分析的基础上,将蚂蚁寻求任务分配方案的过程用一种新的图形表示方式来实现。针对蚁群优化算法易陷入局部最优的固有缺陷,提出了一种新的混合算法,该算法将蚁群优化算法与简单禁忌搜索算法相结合,增强了算法的局部搜索能力,提高了任务分配问题解的质量。实验结果表明混合算法的求解性能较优。     

一种模糊神经网络控制器参数的混沌优化设计

通过模糊控制与神经网络相串联的方式构成模糊神经网络系统，然后提出一种基于模拟退火策略的混沌优化算法，将该算法引入模糊神经网络参数域中进行优化，实现混沌粗搜索与细搜索相结合优化目的，体现出具有更强的模糊神经网络参数全局最优解的搜索能力。采用该控制器对一个非线性对象进行控制。仿真实验表明，该方法能有效地实现模糊神经网络控制器参数优化，控制具有无振荡、超调小、调节时间短等优点，算法结构简单，容易实现。     

一种基于粒子群算法求解约束优化问题的混合算法

通过将粒子群算法(PSO)与差别进化算法(DE)相结合，提出一种混合算法PSODE，用于求解约束优化问题．PSODE是在PSO算法中适当引入不可行解，将粒子群拉向约束边界，加强对约束边界的搜索，同时与DE算法结合以加强搜索能力．基于典型高维复杂函数的仿真表明，该算法简单高效，鲁棒性强．     

粒子群算法及其哲学启示

粒子群优化（PSO）算法是一种模拟自然生物群体（swarm）行为的优化技术。PSO算法源于对鸟群觅食行为的研究,该算法简单易实现,可调参数少,已得到广泛研究和应用。PSO算法不仅仅是种算法,更是一种学习和思维的创新,体现出学科之间交互所发生的一些突破。它不但是计算机理论上极大的理论创新,而且在哲学上也具有丰富的内涵。对此进行了论述。     

基于混沌遗传算法的模糊CMAC控制

分析CMAC神经网络和模糊控制的特性,给出了一种能反映人脑认知的模糊性和连续性的模糊CMAC神经网络控制器,该控制器采用高斯函数作为模糊隶属函数,利用神经网络实现模糊推理并可对隶属函数进行实时调整,从而使其具有学习和自适应能力;针对BP算法易陷入局部极值点的缺点和简单遗传算法局部搜索能力差的不足,提出了一种混合学习算法,即首先利用混沌遗传算法全局搜索的特点来离线优化神经网络的参数,再利用BP算法较强的局部搜索能力对网络参数进行在线调整;仿真结果表明了该方法的可行性和有效性.     

求解非线性方程组的蛙跳和 BFGS 混合算法

混合蛙跳算法具有算法简单、控制参数少、易于实现等优点,但缺乏良好的局部细化搜索能力,使得求解精度不高。借鉴BFGS算法强的局部搜索能力,将BFGS算法与混合蛙跳算法有机融合,形成性能更优的混合优化算法,并用来求解非线性方程组。通过3个非线性方程组的实验表明,该混合算法收敛精度较高,收敛速度较快,是一种较好的求解非线性方程组的方法。     

基于新搜索策略的混合蛙跳算法

混合蛙跳算法(SFLA)具有算法简单、控制参数少、易于实现等优点,但在高维优化问题中算法易早熟收敛且求解精度低。为此,提出一种基于新搜索策略的混合蛙跳算法(NSSFLA)。该算法定义了新的粒子分类标准,将所有青蛙按此标准进行分类,每类青蛙按照相应的位置更新公式进行更新;在迭代过程中,每个青蛙个体根据自身状态动态地调整惯性权重,平衡了算法全局搜索和局部搜索的能力;在全局迭代中借鉴柯西变异优化策略思想,并以停滞代数判断是否对最优个体进行优化,避免了族群陷入局部最优。实验仿真表明,NSSFLA的寻优能力强,迭代次数少,解的精度高,更适合高维复杂函数的优化。     

基于精英学习的量子行为粒子群算法

在分析量子行为粒子群算法中吸引子指导作用的基础上,引入两种精英学习策略,提出了基于精英学习的量子粒子群算法(QPSO-EL)。采用动态逼近学习策略对精英个体进行局部更新,协助其跳出自身局部极值点,引导种群进行有效搜索;借鉴群体早熟判断机制对停滞状态下的精英个体空间进行变尺度混沌扰动,增大种群全局搜索空间,有效平衡了算法的局部和全局搜索能力。典型函数的仿真结果表明,该算法具有收敛速度快、求解精度高的特点。     

一种基于混沌遗传与粒子群混合优化的过程神经网络训练算法

针对时变输入/输出过程神经网络的训练问题,提出一种基于混沌遗传与带有动态惯性因子的粒子群优化相结合的学习方法。综合利用粒子群算法的经验记忆、信息共享和混沌遗传算法的混沌轨道遍历搜索性质,基于PNN训练目标函数,构建两种算法相混合的进化寻优机制,通过适应度评估和优化效率分析自适应调节混沌遗传与粒子群算法的切换,实现网络参数在可行解空间的全局优化求解。实验结果表明,该算法较大提高了PNN的训练效率。     

一种改进的鲁棒多目标优化方法

针对在解决某些复杂多目标优化问题过程中,所得到的Pareto最优解易受设计参数或环境参数扰动的影响,引入了鲁棒的概念并提出一种改进的鲁棒多目标优化方法,它利用了经典的基于适应度函数期望和方差方法各自的优势,有效地将两种方法结合在一起。为了实现该方法,给出一种基于粒子群优化算法的多目标优化算法。仿真实例结果表明,所给出的方法能够得到更为鲁棒的Pareto最优解。     

对区间二型模糊集的EKM降型法的改进

二型模糊集的质心计算称为降型,目前的降型方法大多计算成本较高,其中EKM (Enhanced Karnik-Mendel)法可计算区间二型模糊集的质心。然而,由于EKM算法中求取切换点的初始化方法还不完善,计算时间较长,使其在实际应用中受到一定限制。对此,提出一种新的改进EKM法,对原有方法进行了两处改进：更改切换点的初始化条件和改进查找切换点的方法。所提出的方法可实现向上和向下搜索,计算量大大减小,降型更有效。仿真结果验证了新的改进EKM法的有效性。     

炼铸轧集成计划与调度组批模型及算法

为提高热装批量计划的调度可行性,构建一种集成批量计划类型及部分调度约束的批量计划约束满足模型,并采用显性基因的约束遗传算法进行优化求解。在优化过程中,采用一种以提高批量计划的调度可行性的基于邻域连通的快速判定方法,同时利用判定返回的信息构建显性基因指导优化过程。最后利用实际生产数据进行测试,结果表明,所提出的模型和算法能够提高热装率和批量计划调度的可行性,并且算法的执行效率可满足实际应用的要求。     

粒子群优化鱼群算法仿真分析

针对标准粒子群算法(PSO)寻优多维多极值函数成功率低,基本人工鱼群算法(AFSA)收敛速度和精度有待提高等问题,提出粒子群优化鱼群算法(PSO-FSA)。该算法将速度惯性、个体记忆和个体间交流等特征引入鱼群算法,使鱼群行为模式扩充至追尾、聚群、记忆、交流以及觅食。此外,定义参数max D动态限定鱼群搜索的视野和步长。仿真分析表明,粒子群优化鱼群算法较两种基本算法而言具有更快的收敛速度和寻优精度。     

一种改进的求解约束函数优化问题的演化算法

带约束的函数优化是函数优化中最多,也是较难的问题.针对这个问题提出一种改进的算法,它是基于遗传算法的非参惩罚函数的函数优化.通过改进广义的目标函数,对不可行解恰当地进行惩罚,并引进柯西组合、柯西变异以及高斯变异,极大地提高了算法的全局搜索和局部搜索能力,克服传统遗传算法"爬山能力差"的弱点.     

基于块非负稀疏重构嵌入的高光谱数据降维

为了在充分利用高光谱信息的同时减少因数据冗余带来的分类精度降低,提出一种块非负稀疏重构嵌入降维算法。首先,将传统超完备字典转化成超完备块字典;然后,通过计算每个超完备块字典对应样本的最小重构误差,得到块非负稀疏重构权重矩阵;最后,在低维嵌入时,通过同时最小化局部和最大化非局部高光谱数据的非负稀疏信息,得到全局最优的低维子空间高光谱数据。通过3组高光谱数据的实验结果验证了所提出方法的可行性和有效性。     

一种新的求解动态连续优化的分层粒子群算法

为了高效求解动态连续优化问题,提出一种分层粒子群优化算法。该算法将动态函数定义域分成Q个子空间,每个空间用一个粒子群作为第一层进行独立搜索,Q个子空间的最优粒子再组成一个全局粒子群进行全局搜索,以达到全局牵引的作用,同时提出探测环境和响应环境的策略。利用经典的动态函数对算法进行测试,结果表明所提出算法能够迅速适应环境变化和跟踪最优解的变化,效果令人满意。     

基于GMOGSO的多目标流水车间调度问题

针对缓冲区有限的多目标流水车间调度问题, 提出一种基于Pareto 最优的广义多目标萤火虫算法. 通过引入交换子和交换序将基本萤火虫算法离散化, 并将算法拓展为全局搜索过程和局部搜索过程. 进化初期采用全局搜索将种群推向较优区域, 进化中后期采用捕食搜索策略使算法主体在全局搜索和局部搜索间智能切换, 从而保证全局与局部的平衡. 动态变步长策略进一步增强了算法搜索能力. 通过算例测试验证了所提出算法的有效性.