基于自适应变异的混沌粒子群优化算法

粒子群优化算法参数少,寻优速度快,但其寻优效率低且在寻优后期易早熟收敛。为改善其寻优性能,在标准粒子群优化算法中,通过引入混沌映射和自适应变异策略,提出具有自适应变异的混沌粒子群优化（ACPSO）算法,以增强种群的全局寻优性能和局部寻优效率。六个基准测试函数的仿真结果表明,ACPSO算法比已有的五个算法具有更好的寻优能力。     

多量子粒子群协同优化算法研究

针对标准粒子群优化（PSO）算法及其改进算法存在的局部收敛与收敛速度问题,提出了一种多量子粒子群协同优化（QPSCO）方法。该算法采用双层的多粒子群协同优化结构：用多个量子粒子群在底层独立地搜索解空间,同时引入参数变异策略,以扩大搜索范围;上层用1个量子粒子群追逐当前全局最优解,并对飞离搜索区域粒子的位置用新位置取代,以加快算法收敛。在此基础上,将该算法应用于实际控制系统低阶时滞对象的PID控制器设计中。仿真结果表明,QPSCO是一种有效的参数优化算法,与标准PSO、QPSO等算法相比具有更好的全局收敛性能。     

一种改进的量子粒子群优化算法及其应用

为提高基于概率幅编码的量子粒子群算法的优化效率,提出了一种改进的量子粒子群优化算法。在改进的算法中,采用量子Hadamard门实现粒子位置的变异,将概率幅对换变异改进为更具柔韧性的旋转调整,有效避免了种群在搜索空间中多样性的丢失;通过分析惯性因子、自身因子和全局因子的关系,提出了一种根据粒子当前适应度自适应确定全局因子的方法。以函数极值优化问题为例,仿真结果表明改进算法的搜索能力和优化效率优于原量子粒子群算法。     

一种基于相位编码的自适应量子粒子群算法

为提高粒子群算法的优化性能,提出了一种基于相位编码的量子粒子群算法。用量子比特的相位描述粒子的空间位置,用Pauli-Z门实现粒子位置的变异。通过研究惯性因子、自身因子和全局因子的关系,提出了全局因子的自适应确定方法。以典型函数的极值优化和样本聚类问题为例的实验结果表明,该方法明显优于普通粒子群算法。     

基于云变异的云自适应粒子群算法

研究云粒子群优化算法问题,为了克服云粒子群优化算法易过早收敛的缺点和提高优化多峰函数的性能。提出了一种云变异的云自适应粒子群优化新算法,结合全局最优值和粒子适应度的比值体现出粒子优差的特点,利用正态云发生器自适应调整粒子个体惯性权重,并且对粒子位置进行了基于云模型的变异操作,合理的对粒子群各参数进行设置,典型测试函数仿真结果表明,改进优化算法能有效找出全局最优解,提高了收敛精度和收敛速度,且适宜于多峰值问题寻优,是一种可行而有效的优化方法。     

基于二进制量子微粒群算法的二维熵图像分割

分析量子计算的特点,对量子旋转门进行研究,给出了新的量子旋转门调整策略,并与离散二进制粒子群优化算法进行组合,提出了二进制量子粒子群优化算法。该算法具有收敛速度快、全局寻优能力强的特点。用典型复杂函数对其进行测试,测试结果表明,算法的优化质量和效率都优于离散二进制粒子群优化算法。将二进制量子粒子群优化算法与阈值法相结合应用于图像分割,结果表明了基于二进制量子粒子群优化算法的二维熵图像分割法用于阈值寻优具有更快的收敛速度和更好的全局寻优能力。     

基于混沌云模型的粒子群优化算法

针对传统粒子群优化（PSO）算法寻优精度不高和易陷入局部收敛区域的缺点,引入混沌算法和云模型算法对PSO算法的进化机制进行优化,提出混沌云模型粒子群优化（CCMPSO）算法。在算法处于收敛状态时将粒子分为优秀粒子和普通粒子,应用云模型算法和优秀粒子对收敛区域局部求精,发掘全局最优位置;应用混沌算法和普通粒子对收敛区域以外空间进行全局寻优,探索全局最优位置。应用特征根法对CCMPSO算法的收敛性进行分析,并通过仿真实验证明,CCMPSO算法的寻优性能优于其他常用PSO算法。     

融合模拟退火和混沌的混合粒子群算法

为了改善粒子群算法的全局搜索能力,把模拟退火思想融于惯性权重的选取之中,再利用混沌运动的特性来融合混沌算法,对早熟的种群进行自适应混沌变异。数值仿真结果表明,所产生的混合粒子群算法能更好地平衡局部寻优和全局寻优,提高了全局寻优的能力和计算的精度。     

基于多种群量子粒子群优化的属性约简

现代工业发展要求迅速、可靠地实现故障诊断。针对粒子群约简算法易陷入局部最优等问题,提出了一种多种群量子粒子群优化算法（MIQPSO）。该算法对量子粒子群算法进行分群,并通过接种疫苗,指导粒子朝更优化方向进化,提高了量子粒子群的收敛速度和寻优能力。利用UCI相关数据集,通过对Hu算法、粒子群算法、量子粒子群算法、多种群量子粒子群算法的粗糙集属性约简验证,结果表明,基于多种群量子粒子群优化的约简算法具有良好的约简效果。     

用带变异因子的QPSO算法解决Job-Shop调度问题

由于量子粒子群优化算法仍有可能会出现早熟现象,因此将变异机制引入量子粒子群优化算法以使算法跳出局部最优并增强其全局搜索能力,并将改进后的量子粒子群优化算法用于求解作业车间调度问题。仿真实例表明,该算法具有良好的全局收敛性能和快捷的收敛速度,调度效果优于遗传算法、粒子群优化算法和量子粒子群优化算法。     

混沌粒子群与模糊聚类在图像分割中的应用

模糊C均值聚类算法是目前使用最广泛的模糊聚类算法,但是该算法也有其局限性,比如在迭代过程中对初始值非常敏感,极容易陷入局部极小值,以至于得不到最佳聚类结果。将粒子群优化算法应用到模糊C均值聚类算法中,提出一种基于混沌粒子群的模糊C均值聚类算法。它能够利用粒子群算法强大的全局寻优能力避免算法收敛于局部极值,最大程度上达到全局最佳聚类结果。为了避免粒子在迭代过程中停滞,该算法引入了混沌变量,以当前的全局最优位置来产生一个混沌序列,用混沌序列中拥有最优适应值的粒子随机代替当前粒子群中的一个粒子。将基于混沌粒子群的模糊C均值聚类算法应用于图像分割中,实验结果表明该算法能够有效地分割图像,并具有良好的鲁棒性和适应性。     

学习-考试型的粒子群优化算法

标准的粒子群算法在进化后期常易于陷入局部最优。为提高粒子群算法的寻优性能,首先对学生学习-考试机制进行分析,得到学习-考试机制的基本原则,然后,利用该原则和粒子局部最优的信息,在粒子陷入局部最优时,对粒子的位置分量进行有机地组合,即考试策略。数值实验结果证明了新策略极大地提高了粒子的寻优性能。     

PSO与捕鱼策略相结合的优化方法

在分析粒子群优化算法（PSO）和采用捕鱼策略的优化方法（FSOA）存在不足的基础上,提出一种将PSO融入捕鱼策略中的优化算法。该算法要求渔夫在打渔活动中采用灵活机动的多点随机抛投鱼网策略。将该优化算法用于解决三个典型的带约束的函数优化问题,优化实验仿真结果表明,该方法具有收敛速度快、优化精度高、稳定性好的特点,具有较好的全局寻优能力。     

色彩量化的模糊粒子群优化技术

把粒子群算法应用到色彩量化中,结合已有的模糊C均值聚类量化方法,提出了一种基于粒子群优化的色彩量化算法。模糊C均值聚类量化算法是一种局部搜索算法,对初始值较为敏感,容易陷入局部极小值而不能得到全局最优解;PSO算法是一种基于群体的具有全局寻优能力的优化方法。将模糊C均值聚类量化算法和PSO算法结合起来,把模糊C均值聚类量化算法的聚类准则函数作为PSO算法中的粒子适应度函数。仿真实验表明,新算法在均方根误差和峰值信噪比评判准则下能够得到最优的量化结果。     

基于自适应动态邻域结构的人工鱼群算法

针对人工鱼群算法易陷入局部最优且寻优精度不高的问题,提出了一种基于自适应动态邻域结构的人工鱼群算法。算法中,每条人工鱼先根据鱼群中其他人工鱼与自身的距离及当前迭代次数自适应调整动态邻域结构,再根据该动态邻域结构自适应计算视野和步长;还结合粒子群算法信息策略和公告板对人工鱼的行为进行了改进。仿真实验结果表明,该算法克服局部极值实现全局寻优的能力更强,优化精度更高。     

一种混沌惯性权重的简化粒子群算法

惯性权值作为粒子群算法的一个全局参数,能够方便地控制算法的搜索能力和收敛速度,在算法运行过程中具有重要的作用。在分析惯性权值的作用基础上提出了一种混沌惯性权重的简化粒子群优化算法,利用混沌序列的内在随机性、遍历性和规则性,提高算法的寻优能力。测试结果表明,新算法具有更快的收敛速度和更强的全局寻优能力。     

量子微粒群在波阻抗反演中的应用

求解的局部性和计算速度慢是目前非线性波阻抗反演存在的主要缺陷。在与微粒群算法进行比较的基础上,研究了量子微粒群反演算法。数值实验结果表明,与微粒群反演相比,量子微粒群波阻抗反演在收敛速度和避免陷入局部极小等方面有着一定的优势,适合于非线性反演问题,该方法也适用于其他领域非线性最优化问题的求解,具有较强的普适性。     

一种新的差分与粒子群算法的混合算法

利用粒子群算法的快速收敛性和差分进化算法的搜索精度较高等特点,提出了一种新的混合优化算法。该算法在粒子群算法的中后期,在已经寻找到的最优位置周围,随机生成一定数量的粒子进行差分进化算法,可以减少一定的运算量和在较优的区域进行寻找最优解。通过几个Benchmark函数的测试证明,新的混合算法具有搜索精度更高和更快收敛的优点。     

强社会认知能力的粒子群优化算法

针对粒子群优化算法的“早熟”问题,提出了强社会认知能力粒子群优化算法,该算法通过学习概率和选择概率确定粒子跟踪的局部极值。算法中学习概率的自适应调整有效权衡了粒子的个体认知能力和社会认知能力。通过经典函数的测试结果表明,新算法的全局搜索能力有了显著提高,并且能够有效避免早熟问题。