混沌模拟退火粒子群优化算法研究及应用

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,提出混沌模拟退火粒子群优化(PSO)算法.引入混沌理论对粒子群优化算法的参数进行自适应调整,提高了算法的全局收敛性能|采用模拟退火(SA)算法,依据概率性的劣向转移,以一定概率接受劣解,使算法具有跳出局部最优而实现全局最优的能力.引入自适应温度衰变系数,使模拟退火算法能够根据当前环境自动调整搜索条件,从而提高算法的搜索效率.通过7个经典函数测试混沌模拟退火粒子群优化算法的性能,并将其应用于Job Shop调度问题.仿真实验结果表明,采用新算法有效地克服了停滞现象,增强了全局搜索能力,与遗传算法、粒子群优化算法相比寻优性能更佳.     

新型混合粒子群算法在核动力设备优化设计中的应用

针对标准粒子群算法在处理非线性约束优化问题时存在收敛速度慢、精度低和易陷入局部最优的缺点,设计了一种新型混合粒子群算法,该算法采用可行性原则处理约束条件,避免惩罚函数法中惩罚因子选取的困难;引入基本复合形法产生初始可行群体,加快粒子群收敛速度;引入遗传算法的交叉和变异策略,避免粒子群陷入局部最优;在迭代末期的优解附近,进行改进复合形算法的寻优,提高最优解的精度.通过算法测试基准函数的优化计算,结果显示,新型混合粒子群算法有较好的优化性能,并在核动力设备优化设计中有很好的应用.     

基于混合混沌粒子群算法的装配线平衡问题研究

为了实现装配线多目标最优化平衡,建立了以装配线平衡率与平滑指数最优化为目标函数的多目标装配线平衡模型.由于粒子群算法在求解时易发生"早熟"现象,陷入局部最优的缺陷,因此引入模拟退火算法与混沌思想,设计了一种三者相融合的混合混沌粒子群算法.算法借助混沌所具有的遍历性、随机性及规律性,对粒子速度的更新调整进行干预;利用模拟退火算法在一定范围内以变化的概率接受较差解的特点,有效抑制"早熟"现象,实现对于装配线的平衡优化,通过实例验证了算法的有效性.     

基于禁忌搜索的混合粒子群优化算法

针对粒子群优化算法（PSO）易于陷入局部最优解并存在早熟收敛的问题,利用禁忌搜索算法较强的“爬山”能力,搜索时能够跳出局部最优解,转向解空间的其他区域的特点,提出了一种新的基于禁忌搜索（TS）的混合粒子群优化算法（TS—PSO）,并选用两个函数进行测试．结果表明,TS—PSO比其他改进粒子群算法更能提高收敛速度,获得全局最优解．     

基于粒子群与模拟退火相结合的无功优化算法

针对电力系统无功优化采用粒子群算法容易陷入局部最优、模拟退火算法约束条件多和收敛速度慢的问题,提出一种新的基于粒子群与模拟退火相结合的算法.该算法根据粒子群的易实现性、快速收敛性及模拟退火的全局收敛性,进行协同搜索,求取系统无功优化的解集.对IEEE14、57、118节点系统进行了无功优化仿真计算,结果表明该算法原理简单易实现,计算效率高且能获得质量更高的解.     

基于粒子群与模拟退火相结合的无功优化算法

针对电力系统无功优化采用粒子群算法容易陷入局部最优、模拟退火算法约束条件多和收敛速度慢的问题,提出一种新的基于粒子群与模拟退火相结合的算法.该算法根据粒子群的易实现性、快速收敛性及模拟退火的全局收敛性,进行协同搜索,求取系统无功优化的解集.对IEEE14、57、118节点系统进行了无功优化仿真计算,结果表明该算法原理简单易实现,计算效率高且能获得质量更高的解.     

基于禁忌粒子群优化的FCM聚类方法

针对模糊C-均值算法(FCM)对初始值敏感的问题,提出禁忌搜索粒子群算法来优化FCM算法初始聚类中心.该混合算法是以粒子群算法为主体,禁忌算法针对粒子群算法的输出做更新,以避免单一使用粒子群算法而陷入局部最优的困境.算法保留了粒子群算法的并行处理能力,同时利用了禁忌搜索算法跳出局部最优解的特性,加快了整体算法的收敛速度并提高了聚类的准确率.     

一种具有随机变异性质的粒子群协同优化算法

给出了一种具有随机变异特性的改进型粒子群协同优化算法,该算法克服了传统粒子群算法易陷入局部最优解且后续迭代过程速度慢的缺点.在迭代过程中,粒子的变异概率取决于粒子的适应度值以及当前所有粒子的聚集度.通过变异,粒子可有效地探索新的空间领域,从而可以有效地避免陷入局部最优解.Benchmark函数实验结果表明,优化后的粒子群算法比传统粒子群算法具有较快的收敛速度和较高的全局收敛能力.     

适于混合整数非线性规划的混合粒子群优化算法

通过加强粒子群优化（PSO）算法处理约束和整数变量的能力,使其适于求解混合整数非线性规划（MINLP）,构建了一种混合粒子群优化（HPSO）算法.建立了种群的约束矩阵来反映其解满足约束的情况,运用Pareto支配概念评价解的优劣,确定种群的局部最优点和全局最优点.通过增设基于距离函数的概率取整操作和随机变异的解修复操作,加快了搜优速率.利用各粒子的局部最优点信息更新速度,采用多粒子群策略增强了种群多样性.实例测试结果显示,与其他算法相比,HPSO算法具有更好的全局寻优能力,收敛速度更快.     

改进万有引力搜索算法在函数优化中的应用

为了克服标准的万有引力搜索算法在函数优化中迭代速度慢、易陷入局部最优等问题,基于加强算法的性能,研究了新的策略.结合粒子群算法的开采能力和万有引力搜索算法的勘察能力,得到了基本粒子群万有引力搜索混合算法.对混合算法中的加速因子进行改进并引入了动量因子,提出了一种改进的粒子群万有引力搜索混合算法(IPSOGSA).结果表...     

Adaptive simulated annealing particle swarm optimization algorithm

Particle swarm optimization is widely used in various fields because of the few parameters to be set and the simple calculation structure.In order to improve the optimization speed and accuracy of the PSO,and to avoid falling into the local optimal solution,an adaptive simulated annealing PSO is proposed,which uses the hyperbolic tangent function to control the inertia weight factor for nonlinear adaptive changes,uses linear change strategies to control 2 learning factors,introduces the simulation annealing operation,set a temperature according to the initial state of the population,guide the population to accept the difference solution with a certain probability according to the Metropolis criterion,and ensure the ability to jump out of the local optimal solution.To verify the effect of the algorithm proposed in this paper,7 typical test functions and 5 algorithms proposed in the literature are selected for comparison and testing.According to the average value,standard deviation and number of iterations of the optimization results,the algorithm proposed in this paper has greatly improved the iteration accuracy,convergence speed and stability so as to overcome the shortcomings of particle swarm optimization.     

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。     

磁性材料成型烧结生产调度优化方法及应用

建立以最小化提前和拖期时间、最小化炉重偏差为目标的混合整数线性规划模型, 解决磁性材料成型-烧结两阶段生产调度问题. 提出一种混合粒子群优化算法(HPSO)进行模型的求解,该算法采用基于订单的编码方式. 针对粒子群算法易陷入局部最优, 在迭代过程中引入模拟退火思想. 改进粒子群算法的全局极值和个体极值选取方式, 使算法尽快收敛到非劣最优解. 生产现场实际数据仿真结果表明: 该混合粒子群算法无论在求解精度, 还是求解速度上均优于普通粒子群算法和遗传算法.     

混合算法在轻钢结构优化设计中的应用

结合粒子群优化（PSO）算法快速的全局收敛性和蚁群优化（ACO）算法较强的寻优能力,提出了一种融合PSO算法和ACO算法的混合算法。首先利用PSO算法较强的全局搜索能力,产生各粒子的最优位置值;然后对ACO算法的蚂蚁总个数进行调整,在保证算法全局搜索能力的同时,避免陷入局部最优;最后利用改进的ACO算法对最优位置值做进一步优化。将该混合算法应用于轻钢结构优化设计中,建立优化设计模型。以轻钢门式框架为例,利用该模型进行优化分析,并与文献[11]中改进模拟退火算法的优化结果进行对比。结果表明,混合算法经过61次迭代后能够求出较好的全局最优解,合理可行。     

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.     

模拟退火粒子群算法在化工过程综合中的应用

将一种模拟退火粒子群算法应用于化工过程综合。由于粒子群算法后期进化速度变慢,并易陷入局部极值点,本研究将模拟退火思想应用到粒子群算法中,通过Me-tropolis准则提高粒子跳出局部极值的能力,并在降温过程中加快了算法后期的进化速度。模拟退火粒子群算法在换热器设计实例和反应器网络综合问题中的应用结果表明,该算法的性能较粒子群算法有了较大改善,同时也表明该算法用于求解化工过程综合问题是可行和有效的。     

一种混合优化算法及其性能

结合遗传算法、粒子群优化算法和免疫算法提出了一种实数编码的混合优化算法(IG-PSOA),该方法利用非线性竞争择优的交叉操作和粒子群进化操作来提高算法的搜索效率,通过免疫选择和募集新成员操作保证种群的多样性,以避免早熟和局部收敛。从理论上分析了算法的收敛性和计算复杂度;用数值试验的方法分析了算法的鲁棒性和参数的取值范围。对7个测试函数的数值试验表明,该算法不仅提高了算法的全局搜索能力,提高了收敛的速度,而且提高了求解的质量和优化结果的可靠性,是一种有潜力的优化方法。     

改进型混沌粒子群算法求解函数均值问题

针对基本粒子群优化算法易陷入局部最优的缺陷,提出一种基于有限作用域的混沌粒子群优化算法。利用特定的初始分布涵盖全局最优值,利用混沌序列良好的非线性性质来影响粒子速度的更新过程;以有限作用域外的粒子遍历优化问题的可行域,从而增加粒子对可行域的广度搜索,以有限作用域内的粒子搜索最优值,从而提高全局最优值的精度搜索效率。把本文算法应用到函数均值求解的实验中,结果表明,本文算法具有较好的求解精度和求解效率值。