一种求解约束优化问题的混合算法

提出一种基于修改增广Lagrange函数和PSO的混合算法用于求解约束优化问题。将约束优化问题转化为界约束优化问题,混合算法由两层迭代结构组成,在内层迭代中,利用改进PSO算法求解界约束优化问题得到下一个迭代点。外层迭代主要修正Lagrange乘子和罚参数,检查收敛准则是否满足,重构下次迭代的界约束优化子问题,检查收敛准则是否满足。数值实验结果表明该混合算法的有效性。     

动态罚函数法求解约束优化问题

针对罚函数法在求解约束优化问题时罚系数不易选取的问题,提出一种基于动态罚函数的差分进化算法.利用罚函数法将约束优化问题转化为无约束优化问题.为平衡种群的目标函数和约束违反程度,结合ε约束法设计了一种动态罚系数策略,其中罚系数随着种群质量和进化代数的改变而改变.采用差分进化算法更新种群直到搜索到最优解.对IEEE CEC...     

结合非固定多段罚函数的约束优化进化算法

利用非固定多段映射罚函数的约束条件,提出一种结合非固定多段罚函数的约束优化进化算法。该算法利用佳点集方法初始化种群,以保证其均匀分布在搜索空间中。在进化过程中,对种群进行单形交叉和多样性变异操作产生新的个体,增加种群的多样性。对6个经典Benchmark问题进行测试,实验结果表明,该算法能有效地处理不同的约束优化问题。     

Lagrange优化前馈神经网络盲多用户检测算法

提出了一种前馈神经网络盲多用户检测算法.该算法利用恒模准则构造了一个代价函数,给出了该算法的约束条件.利用增广Lagrange函数方法对带约束的代价函数进行优化求解,获得前馈神经网络网络权值和参数的迭代公式,从而实现了盲多用户检测.利用计算机对增广Lagrange函数优化的前馈神经网络盲多用户检测算法进行仿真.仿真结果表明,新算法具有较好的误码率及收敛特性等性能.     

自适应乘子在工程优化问题中的应用

在增广Lagrange乘子函数和协作进化算法的基础上,采用自适应策略来解决工程优化问题.其中存在两组相互作用的进化种群A和B,A利用B的反馈信息来评价A中乘子个体的优劣,进而进化A中乘子个体;B则利用A中乘子个体来动态进化原问题的候选解个体.在算法迭代过程中,罚因子是确定性逐渐增大,以使算法逐渐收敛;A中乘子个体则朝其最优值的方向进化,且由B可得到原问题的最优解.与基于静态和动态罚函数的GAs相比,该算法准确度和鲁棒性较高,易于实现,并适合并行化计算.     

混合多约束处理技术的并行约束差分进化算法

针对约束差分进化算法中单一约束处理技术无法适合所有优化问题的情况,提出了一种混合多种约束处理技术的并行约束差分进化算法。该算法将种群分成多个子种群,各子种群采用不同的约束处理技术并行地独立进化,在适应值评价时进行种群间的通信交流。通过混合4种约束处理技术,使得算法对于所有测试函数都能成功地寻找到最优解,而且运算时间是串行算法的1/4。实验结果表明:与相应的串行算法及采用单一约束处理技术的算法比较,所提算法具有更高的求解精度、更少的计算时间和更快的收敛速度。     

自适应乘子在工程优化问题中的应用

在增广Lagrange乘子函数和协作进化算法的基础上，采用自适应策略来解决工程优化问题。其中存在两组相互作用的进货种群A和B，A利用B的反馈信息来评价A中乘子个体的优劣，进而进化A中乘子个体；B则利用A中乘子个体来动态进化原问题的候选解个体。在算法迭代过程中，罚因子是确定性逐渐增大，以使算法逐渐收敛；A中乘子个体则朝其最优值的方向进化，且由B可得到原问题的最优解。与基于静态和动态罚函数的GAs相比，该算法准确度和鲁棒性较高，易于实现，并适合并行化计算。     

约束进化算法及其应用研究综述

约束优化问题广泛存在于科学研究和工程实践中,其对应的约束优化进化算法也成为了进化领域的重要研究方向。约束优化进化算法的本质问题是如何有效地利用不可行解和可行解的信息,平衡目标函数和约束条件,使得算法更加高效。首先对约束优化问题进行定义;然后详细分析了目前主流的约束进化算法,同时,基于不同的约束处理机制,将这些机制分为约束和目标分离法、惩罚函数法、多目标优化法、混合法和其他算法,并对这些方法进行了详细的分析和总结;接着指出约束进化算法亟待解决的问题,并明确指出未来需要进一步研究的方向;最后对约束进化算法在工程优化、电子和通信工程、机械设计、环境资源配置、科研领域和管理分配等方面的应用进行了介绍。     

基于改进PSO的自主车辆实时运动规划方法

通过在孤长-曲率空间建立车辆运动学模型的方法,在满足非完整约束条件的基础上,将运动规划问题转化为函数优化问题.为提高PSO算法的优化速度,满足算法工程应用的实时性要求,提出一种基于多任务种群协同进化的粒子群优化算法.该算法将种群分为3种执行不同任务动作的子群,充分扩展搜索范围,挖掘搜索域内的有用信息,使种群的全局搜索能力和局部搜索能力达到较好的平衡状态.实验结果证明,将协同进化PSO算法应用于弧长-曲率空间中的函数优化问题,可实现对自主车辆的运动规划,规划轨迹满足车辆运动学和动力学约束,保证了车辆行驶的安全性和平稳性.     

求解约束优化的改进粒子群算法

针对种群初始化时粒子过于集中和基本粒子群算法搜索精度不高的缺陷,提出了一种求解约束优化问题的改进粒子群算法。该算法引入佳点集技术来优化种群的初始粒子,使种群粒子初始化时分布均匀,因而种群具有多样性,不会陷入局部极值;同时使用协同进化技术使双种群之间保持通信,从而提高算法的搜索精度。仿真实验结果表明：将该算法用于5个基准测试函数,该算法均获得了理论最优解,其中有4个函数的测试方差为0。该算法提高了计算精度且鲁棒性强,可以广泛应用于其他约束优化问题中。     

动态分级的并行约束优化进化算法

提出一种动态分级的并行进化算法用于求解约束优化问题。该算法首先利用佳点集方法初始化种群。在进化过程中,将种群个体分为两个子种群,分别用于全局和局部搜索,并根据不同的搜索阶段动态调整各种级别中并行变量的数目。标准测试问题的实验结果表明了该算法的可行性和有效性。     

一种改进的多目标约束优化差分进化算法

提出一种新的多目标优化差分进化算法用于求解约束优化问题.该算法利用佳点集方法初始化个体以维持种群的多样性.将约束优化问题转化为两个目标的多目标优化问题.基于Pareto支配关系,将种群分为Pareto子集和Non-Pareto子集,结合差分进化算法两种不同变异策略的特点,对Non-Pareto子集和Pareto子集分别采用DE/best/1变异策略和DE/rand/1变异策略.数值实验结果表明该算法具有较好的寻优效果.     

一种新的约束优化遗传算法及其工程应用

提出一种新的用于求解约束优化问题的遗传算法,该算法利用佳点集方法初始化个体以维持种群的多样性.在进化过程中,通过可行解与不可行解算术交叉对问题的决策空间进行搜索;对可行种群与不可行种群分别采用高斯变异和柯西变异,从而协调算法的勘探和开采能力.几个标准测试问题的实验结果表明该算法的有效性;应用新算法求解两个工程优化设计问题,结果表明该算法的可行性.     

求解约束优化问题的改进灰狼优化算法

针对基本灰狼优化(GWO)算法存在求解精度低、收敛速度慢、局部搜索能力差的问题,提出一种改进灰狼优化(IGWO)算法用于求解约束优化问题。该算法采用非固定多段映射罚函数法处理约束条件,将原约束优化问题转化为无约束优化问题,然后利用IGWO算法对转换后的无约束优化问题进行求解。在IGWO算法中,引入佳点集理论生成初始种群,为算法全局搜索奠定基础;为了提高局部搜索能力和加快收敛,对当前最优灰狼个体执行Powell局部搜索。采用几个标准约束优化测试问题进行仿真实验,结果表明该算法不仅克服了基本GWO的缺点,而且性能优于差分进化和粒子群优化算法。     

动态分级中心引力约束优化算法及工程应用

结合非固定多段罚函数处理约束条件,提出一种动态分级中心引力优化算法用于求解约束优化问题。该算法利用佳点集初始化个体以保证种群的多样性。在每次迭代过程中将种群分为两个子种群,分别用于全局搜索和局部搜索,根据搜索阶段动态调整子种群个体数目。对几个标准的测试问题和工程优化问题进行数值实验,结果表明该算法能处理不同的约束优化问题。     

改进的约束优化多目标遗传算法及工程应用

利用多目标法处理约束条件,提出一种改进的基于多目标优化的遗传算法用于求解约束优化问题。该算法将约束优化问题转化为两个目标的多目标优化问题; 利用庄家法构造非劣个体,将种群分为支配子种群和非支配子种群,以一定概率分别从支配子种群和非支配子种群中选择个体进行算术交叉操作,引导个体逐步向极值点靠近,增强算法的局部搜索能力,对非支配子种群进行多样性变异操作。8个标准测试函数和3个工程应用的仿真实验结果表明了该算法的有效性。     

改进差异演化算法求解约束优化问题

在现实生活中许多实际问题都可以转化为约束优化问题,并且实际问题通常都很复杂,其函数形态各具特色,传统基于梯度信息的各种求解策略对于具有不可微、多峰及非凸的非线性函数约束优化问题很难凑效。而最近兴起的智能类算法却对这类问题的求解效果突出,在借鉴国外的差异演化算法研究成果基础上,运用改进差异演化算法来求解约束优化问题。最后通过实例进行仿真实验,结果表明改进差异演化算法在求解约束优化问题时具有一定的优越性。     

一类带约束动态多目标优化问题的进化算法

动态多目标约束优化问题是一类NP-Hard问题,定义了动态环境下进化种群中个体的序值和个体的约束度,结合这两个定义给出了一种选择算子.在一种环境变化判断算子下给出了求解环境变量取值于正整数集Z+的一类带约束动态多目标优化问题的进化算法.通过几个典型的Benchmark函数对算法的性能进行了测试,其结果表明新算法能够较好地求出带约束动态多目标优化问题在不同环境下质量较好、分布较均匀的Pareto最优解集.     

非线性约束优化问题的自适应差分进化算法

提出了一种非线性约束优化问题改进的自适应差分进化算法。该算法对差分进化算法中固定的加权因子和交叉概率因子进行改进;定义了约束违反度函数,将约束优化问题转化为无约束双目标优化问题,在每次迭代中按照约束违反度的大小保留一部分性能较优不可行粒子,有效地维持了种群的多样性;为了扩大粒子的搜索范围引入变异算子。数值实验表明,新算法具有较快的收敛速度和较好的全局寻优能力。