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基于差分方程的PSO算法粒子运动轨迹分析
引用本文:李宁,孙德宝,邹彤,秦元庆,尉宇.基于差分方程的PSO算法粒子运动轨迹分析[J].计算机学报,2006,29(11):2052-2060,F0003.
作者姓名:李宁  孙德宝  邹彤  秦元庆  尉宇
作者单位:1. 华中科技大学控制科学与工程系,武汉,430074;武汉理工大学计算机科学与技术学院,武汉,430070
2. 华中科技大学控制科学与工程系,武汉,430074
摘    要:针对PSO是一个动态离散过程的特点,文中通过差分方程及Z变换对PSO算法中粒子运动轨迹的稳定性做深入的研究,讨论了pBest、gBest以及随机性对粒子运动过程的影响,分析了粒子运动稳定性与算法收敛性之间的关系,并给出了选择PSO算法参数的理论指导公式和条件,用以指导平衡算法的exploration能力和exploitation能力,有助于实际应用中PSO算法参数的选择和调整.

关 键 词:粒子群优化算法  差分方程  Z变换  稳定性  算法收敛性
收稿时间:2005-06-01
修稿时间:2005-06-012006-03-02

An Analysis for a Particle's Trajectory of PSO Based on Difference Equation
LI Ning,SUN De-Bao,ZOU Tong,QIN Yuan-Qing,WEI Yu.An Analysis for a Particle''''s Trajectory of PSO Based on Difference Equation[J].Chinese Journal of Computers,2006,29(11):2052-2060,F0003.
Authors:LI Ning  SUN De-Bao  ZOU Tong  QIN Yuan-Qing  WEI Yu
Abstract:For particle swarm optimization is a dynamic discrete process,the authors made a thorough research on the stability of particle's trajectory in particle swarm through difference(equation) and Z transform,discuss the influences of pBest,gBest and randomicity on particle's trajectory,and analyze the relationship between trajectory's stability and algorithm convergence.The theoretical guide formulas and conditional expression for the PSO parameters choosing are also proposed in this paper,which are used to guide and balance the ability of exploration and exploitation of algorithm,and are helpful for the choosing and adjustment of PSO parameters in practical application.
Keywords:particle swarm optimizer  difference equation  Z transform  stability  algorithm convergenee
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