改进的蜂群算法

针对蜂群算法收敛速度缓慢、容易出现早熟的问题,提出一种改进的蜂群算法(IABC)。IABC在跟随阶段食物源更新中根据邻域个体食物源质量调整信息共享程度,并且随着搜索进程减弱当前食物源的影响、增强邻域信息共享强度,使蜂群在搜索初期快速收敛到最优食物源所在区域、在搜索后期提高全局收敛性能。函数测试结果表明,IABC有效地提高了ABC的收敛速度和优化精度,特别适合复杂函数的优化问题。     

基于多维贪婪搜索的人工蜂群算法

人工蜂群算法在多峰高维函数优化问题的求解上取得了较好的结果,但随着函数的复杂度及维数增高,仍存在收敛速度慢、易陷入局部最优等问题。为此,提出一种新的人工蜂群算法。将人工蜂群对食物源的单维贪婪搜索改进为多维贪婪搜索以增强蜂群的搜索能力,避免在个别维度上出现较优解的食物源由于达到更新阈值却被废弃而造成迂回搜索的现象,引入扰动搜索机制避免迭代后期食物源位置在个别维度收敛导致算法陷入局部最优。仿真实验结果表明,该算法能保持深度挖掘和广度搜索上的平衡,在高维函数优化问题求解的收敛速度和计算精度方面表现出较好的性能。     

引入跟踪搜索和免疫选择的人工蜂群算法

针对人工蜂群算法中食物源更新和观察蜂选择食物源机制存在的缺点,提出一种具有跟踪搜索和免疫选择的人工蜂群算法。在原搜索方法基础上,引入跟踪全局最优解和随机选择解的搜索方法,选择搜索到的最优解作为候选解,以加快种群的收敛速度,提高算法的收敛性;在观察蜂选择食物源时,引入免疫系统的抗体浓度调节机制,以维持种群的多样性,提高算法的全局搜索能力。对6个经典测试函数的仿真计算结果表明,与ABC、GABC、RABC和TABC算法相比,改进算法在寻优精度、收敛性能方面具有较明显的优势。     

基于当前最优解的分段搜索策略的人工蜂群算法

为了克服人工蜂群算法在求解函数优化问题中所存在的局部搜索能力差、收敛精度低的缺点,提出了一种基于当前最优解的分段搜索策略的人工蜂群算法。该算法中跟随蜂利用由全局当前最优解和个体当前最优解引导的局部搜索策略逐维进行变异,并采用基于“分段思想”的局部搜索策略对蜜源进行贪婪更新,以提高蜜源的更新效率,从而提高了人工蜂群算法的局部搜索能力。6个标准测试函数的仿真实验结果表明,与基本人工蜂群算法相比,改进后的人工蜂群算法在寻优精度和收敛速度上均有明显提高。     

基于改进邻域搜索策略的人工蜂群算法

针对人工蜂群算法存在易陷入局部最优、收敛速度慢的缺陷,提出一种改进邻域搜索策略的人工蜂群算法.首先,将混沌思想和反向学习方法引入初始种群,设计混沌反向解初始化策略,以增大种群多样性,增强跳出局部最优的能力;然后,在跟随蜂阶段根据更新前个体最优位置引入量子行为模拟人工蜂群获取最优解,通过交叉率设计更新前个体最优位置,并利用势阱模型的控制参数提高平衡探索与开发的能力,对观察蜂邻域搜索策略进行改进,以提高算法的收敛速度和精度;最后,将改进人工蜂群算法与粒子群算法、蚁群算法以及其他改进人工蜂群算法进行比较,利用12个标准测试函数进行仿真分析.结果表明,改进算法不仅提高了收敛速度和精度,而且在高维函数优化方面具有一定的优势.     

量子位Bloch坐标的量子人工蜂群优化算法

为了改善人工蜂群(ABC)算法在解决多变量优化问题时存在的收敛速度较慢、容易陷入局部最优的不足,结合量子理论和人工蜂群算法提出一种新的量子优化算法。算法首先采用量子位Bloch坐标对蜂群算法中食物源进行编码,扩展了全局最优解的数量,提高了蜂群算法获得全局最优解的概率;然后用量子旋转门实现搜索过程中的食物源更新。对于量子旋转门的转角关系的确定,提出了一种新的方法。从理论上证明了蜂群算法在Bloch球面每次以等面积搜索时,量子旋转门的两个旋转相位大小近似于反比例关系,避免了固定相位旋转的不均等性,使得搜索呈现规律性。在典型函数优化问题的实验中,所提算法在搜索能力和优化效率两个方面优于普通量子人工蜂群(QABC)算法和单一人工蜂群算法。     

基于人工蜂群算法的非线性方程组求解研究

为了更有效地求解复杂的非线性方程组,引入了人工蜂群算法.考虑到人工蜂群算法后期表现出的收敛速度慢、容易陷入局部最优值的缺点,提出了一种新的人工蜂群优化算法( IABC).新算法对工蜂进行邻域搜索产生新解的方法进行了改进,引入了尝试次数,修改了向新食物源靠拢的递进步长,加快了原有算法的收敛速度.试验结果表明,改进算法较好地平衡了全局搜索能力和局部搜索能力,是一种求解非线性方程组的高效算法.     

基于正交实验设计的人工蜂群算法

人工蜂群算法是近年来提出的较为新颖的全局优化算法,已成功地应用于解决不同类型的实际优化问题.然而在该算法及相关的改进算法中,侦察蜂通常采用随机初始化的方法来生成新食物源.虽然这种方法较为简单,但易造成侦察蜂搜索经验的丢失.从算法搜索过程的内在机制出发,提出采用正交实验设计的方式来生成新的食物源,使得侦察蜂能够同时保存被放弃的食物源和全局最优解在不同维度上的有益信息,提高算法的搜索效率.在16个典型的测试函数上进行了一系列实验验证,实验结果表明:1) 该方法能够在基本不增加算法运行时间的情况下,显著地提高人工蜂群算法的求解精度和收敛速度;2) 与3种典型的变异方法相比,有更好的整体性能;3) 可作为提高其他改进人工蜂群算法性能的通用框架,具备有良好的普适性.     

深层加速搜索的蜂群算法

蜂群(ABC)算法是近年来提出的一种求解优化问题的较新型的仿生进化算法。针对蜂群算法的不足,依据反向搜索的思想,提出一种改进的蜂群算法。在改进算法中,每次邻域搜索之后,通过比较新旧食物源位置的花蜜值(而非适应度)来选择保留较优解。同时,在采蜜蜂采蜜后以一定概率进行反向搜索,保留较优解。邻域搜索的维数也不再限定某一维。基于五个标准测试函数的仿真结果表明,本算法能有效加快收敛速度,提高最优解的精度,其性能明显优于基本的蜂群算法。     

基于反向学习与Levy飞行的改进蜂群算法

为了优化蜂群算法(BCA),平衡局部搜索与全局搜索,避免算法陷入局部最优,并提高蜂群算法的收敛速度,提出了一种多策略改进的方法优化蜂群算法(MSO-BCA).算法在种群初始化阶段采用了反向学习(OBL)初始化的方法;在种群更新与邻域搜索中采用了具有Levy飞行特征的改进搜索策略.经过对经典Benchmark函数的反复实验并与其他算法的比较,表明了所提出的算法具有良好的加速和收敛效果,提高了全局搜索能力与效率.     

Modified Artificial Bee Colony Algorithm with Self-Adaptive Extended Memory

To solve the problem of the poor solution precision and convergence speed in the artificial bee colony (ABC) algorithm, in this article we propose a modified algorithm called ABC algorithm with self-adaptive extended memory (ABCSEM) algorithm. First, the extended memory is introduced to store employed bees’ historical information comprising recent food sources, personal best food sources, and global best food sources. Furthermore, the extended memory is added to the solution search equation to improve the exploitation capability. Experimental results conducted on a set of numerical benchmark functions show that the ABCSEM algorithm can outperform the ABC algorithm in most of the tested functions.     

人工蜂群算法的无人机航路规划与平滑

航路规划是无人机(UAV)作战任务规划系统的关键组成部分,目标是在适当的时间内为UAV计算出最优或次最优的飞行航路.人工蜂群(ABC)算法是一种最新发展的模拟昆虫王国中蜜蜂群体寻找优良蜜源的群体智能优化算法.采用人工蜂群算法完成无人机的平滑航路规划,首先阐述了人工蜂群算法的基本原理,然后将无人机航路规划问题通过建模转换成为一个多维函数优化问题,利用人工蜂群算法的优势,找到多维函数的最优解,最后对优化后的航路进行了平滑,使UAV对规划后的航路可飞.仿真实验结果表明,此方法可有效规划出航路,且所规划的航路可飞.     

人工蜂群算法求解资源受限项目调度问题

针对资源受限项目调度问题,提出了一种基于人工蜂群算法的优化方法。人工蜂群算法中每个食物源的位置代表一种项目任务的优先权序列,每个食物源的位置通过扩展串行调度机制转换成可行的调度方案,迭代中由三种人工蜂执行不同的操作来实现全局最优解的更新。实验结果表明,人工蜂群算法是求解资源受限项目调度问题的有效方法,同时扩展调度机制的引入可以加速迭代收敛的进程。     

A modified ABC algorithm for the stage shop scheduling problem

Stage shop problem is an extension of the mixed shop as well as job shop and open shop. The problem is also a special case of the general shop. In a stage shop, each job has a number of stages; each of which includes one or more operations. As a subset of operations of a job, the operations of a stage can be done without any precedence consideration of each other, whereas the stages themselves should be processed according to a preset sequence. Due to the NP-hardness of the problem, a modified artificial bee colony (ABC) algorithm is suggested. In order to improve the exploitation feature of ABC, an effective neighborhood of the stage shop problem and PSO are used in employed and onlooker bee phases, respectively. In addition, the idea of tabu search is substituted for the greedy selection property of the artificial bee colony algorithm. The proposed algorithm is compared with the traditional ABC and the state-of-the-art CMA-ES. The computational results show that the modified ABC outperforms CMA-ES and completely dominates the traditional ABC. In addition, the proposed algorithm found high quality solutions within short times. For instance, two new optimal solutions and many new upper bounds are discovered for the unsolved benchmarks.     

基于遗传交叉因子的改进蜂群优化算法*

针对标准蜂群算法在求解函数优化问题时易陷入局部极优点的缺陷,提出了一种基于遗传交叉因子的改进蜂群优化算法。该算法借鉴遗传算法中的选择交叉操作增加食物源多样性,通过引入交叉因子增强群体食物源的优良特性,减小陷入局部极值的可能。对几个典型的测试函数进行仿真表明,该算法较标准蜂群算法提高了全局搜索能力和收敛速度,改善了优化性能。     

基于改进的蜂群算法求解专有路径保护设计优化问题

针对光网络故障恢复资源利用的优化问题,采用改进的蜂群算法（IABC）来求解专有路径保护设计优化问题。由于采蜜机理的蜂群算法全局寻优能力较弱,引入禁忌表机制,增强算法搜索全局最优解的能力,并改进蜂群算法的交叉算子,增强算法的收敛速度。通过实验仿真。结果表明与传统的ABC算法相比,IABC能算法大大地提高计算效率,针对较复杂网络资源优化的NP问题提供有效的可行性实施方法。     

一种简单高效的改进人工蜂群优化算法

人工蜂群（Artificial bee colony, ABC）算法是一种新型的仿生智能优化算法。与其他仿生智能优化算法相比,ABC算法的优化求解策略仍有待改进,以进一步提高其收敛速度和优化求解精度。为此,本文提出一种简单而高效的改进ABC算法,将统计学中的正态分布理论引入ABC算法的优化求解过程。首先,提出基于正态分布的蜜源初始化策略,提高了初始化过程的目的性,为后续搜索提供了精度保障。进而对搜索公式中的基础位置和缩放因子进行改进,提出了基于正态分布的搜索策略。该策略在扩大搜索范围的同时,使搜索更新过程更具目的性,从而在有效防止陷入局部收敛的同时,提高了优化求解速度。针对高维复杂Benchmark函数的测试实验结果表明,所提出算法的改进策略简单有效,其收敛速度和求解精度更高。     

Artificial Bee Colony Algorithm Based on Adaptive Search Equation and Extended Memory

From the perspective of psychology, a modified artificial bee colony algorithm (ABC, for short) based on adaptive search equation and extended memory (ABCEM, for short) for global optimization is proposed in this paper. In the proposed ABCEM algorithm, an extended memory factor is introduced into store employed bees’ and onlooker bees’ historical information comprising recent food sources, personal best food sources, and global best food sources, and the solution search equation for the employed bees is equipped with adaptive ability. Moreover, a parameter is employed to describe the importance of the extended memory. Furthermore, the extended memory is added to two solution search equations for the employed bees and the onlookers to improve the quality of food source. To evaluate the proposed algorithm, experiments are conducted on a set of numerical benchmark functions. The results show that the proposed algorithm can balance the exploration and exploitation, and can improve the accuracy of optima solutions and convergence speed compared with other current improved ABCs for global optimization in most of the tested functions.     

The parameter extraction of the thermally annealed Schottky barrier diode using the modified artificial bee colony

In this paper, a new method based on the modified artificial bee colony (MABC) algorithm to determine the main characteristic parameters of the Schottky barrier diode such as barrier height, ideality factor and series resistance. For this model, the Ni/n-GaAs/In Schottky barrier diode was produced and annealed at different temperature in a laboratory. The performance of the modified ABC method was compared to that of the basic artificial bee colony (ABC), particle swarm optimization (PSO), differential evolution (DE), genetic algorithm (GA) and simulated annealing (SA). From the results, it is concluded that the modified ABC algorithm is more flexible and effective for the parameter determination than the other algorithms.