自适应视野和步长的改进人工鱼群算法

在对人工鱼群算法的寻优机理进行深入的分析研究的基础上,提出了四种自适应人工鱼群算法,通过赋予人工鱼更多的智能,使每条人工鱼都能根据鱼群的状态自动地选择并适时调整自身的视野和步长,从而简化了参数设定,提高了收敛速度和寻优精度。实验结果表明,改进后的人工鱼群算法,在寻优精度、收敛速度及克服局部极值的能力方面均有提高。     

基于Log-Linear模型的Gauss-Cauchy自适应人工鱼群算法

针对基本人工鱼群算法在寻优过程中易在非全局极值点附近大量聚集,导致寻优精度降低、收敛速度过慢、人工鱼群多样性降低等问题,提出了一种基于Log-Linear模型的Gauss-Cauchy自适应人工鱼群算法。首先,在基本人工鱼群算法中引入Log-Linear模型来优化人工鱼的三个行为;其次,在算法中引入自适应调整人工鱼视野和步长的策略,随着算法的进行提高了人工鱼的搜索范围和寻优精度;再次,利用Gauss-Cauchy变异来提高人工鱼的多样性。仿真实验结果表明,该算法与其他改进算法相比,有效地提高了收敛速度和寻优精度,保持了人工鱼群的多样性。     

一种采用动态游动模式的鱼群算法

在鱼群算法优化的研究中,针对人工鱼群算法(AFSA)存在的速度慢、精度差、早熟收敛等问题,提出一种新的改进人工鱼群算法,即一种采用动态游动模式的鱼群算法(DSMFSA).上述算法让每条“鱼”具有多种搜索模式,让每条“鱼”具有机动搜索食物的能力,并可根据群体信息的反馈和自身状态随时调整搜索方式.在数值实验中选择了几个比较典型的基准函数,用来测试上述算法的性能.实验结果表明:DSMFSA算法大大改善了人工鱼群算法(AFSA)存在的易陷入局部最优、优化精度不高之不足,明显具有比AFSA好得多的优化性能.说明改进算法具有跳出局部最优的能力,可用于求解高维的复杂优化问题.     

优化的人工鱼群和FCM的混合聚类算法

针对模糊C-均值算法比较易陷入局部极值、对聚类初始中心过于敏感等问题,提出一种优化的人工鱼群与模糊C-均值算法相结合的聚类算法(OAFSA-FCM)。该算法将人工鱼群行为进行优化,引入通信行为,利用模糊C-均值的适应度函数对人工鱼的参数进行自适应调整,搜索的精度和效率有所提高,易跳出局部极值。将仿真结果与其他算法进行比较,证明了该算法易跳出局部极值且收敛速度与搜索精度均优于其他算法。     

反向自适应高斯变异的人工鱼群算法

针对人工鱼群算法存在易陷入局部最优、鲁棒性差以及寻优精度低的问题,提出了反向自适应高斯变异的人工鱼群算法。改进后的算法引入了反向解,根据反向解调整人工鱼的移动方向以及位置,从而提供更多的机会发掘潜在的较优空间,使人工鱼群快速跳出局部最优,从全局角度提升算法的搜索性能。同时提出了一种非线性自适应视野步长策略,更好地平衡了全局搜索与局部搜索之间的关系。为了增加鱼群的多样性,降低人工鱼陷入早熟的可能性,提出了一种最优解引导的高斯变异机制。仿真实验结果表明,该算法能有效地提高人工鱼群的寻优精度、寻优质量及鲁棒性,并且避免了人工鱼群过早收敛。     

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。     

复合混沌-人工鱼群混合算法的改进及性能研究

针对人工鱼群算法在寻优过程中接近最优点时收敛速度下降而难以得到精确解,优化复杂问题时易陷入局部极值的缺点,提出了一种复合混沌搜索技术与改进人工鱼群算法相结合的混合算法。该算法采用更具遍历性的组合映射产生复合混沌局部搜索方法,来避免人工鱼长时间陷入局部极值区域,从而更加精确地达到全局最优点;同时,对人工鱼引入反馈-吞食行为进行改进,改进的人工鱼群算法降低了优化后期的复杂度,并提高了优化精度,保证了收敛效率。实验结果表明,在相同参数条件下,该混合算法的收敛速度、优化精度和全局寻优能力均优于基本人工鱼群算法,实例验证了算法的有效性。     

求解全局优化问题的混合人工鱼群算法

把Powell算法作为人工鱼群算法的一个局部搜索算子,嵌入到自适应人工鱼群算法中,构成一种基于Powell算法和自适应人工鱼群的混合算法。该算法充分利用了自适应人工鱼群算法的全局收敛性和Powell算法的强局部搜索能力,使得混合算法的全局收敛性能得到了改善,并且减少了计算量。计算机仿真结果表明,自适应混合人工鱼群算法能够在保持较高精度的前提下快速收敛。     

改进的人工鱼群算法及其在无线定位中的应用*

摘 要：人工鱼群算法是一种基于动物行为的群体智能优化算法。针对基本鱼群算法收敛速度慢和在算法运行后期搜索盲目性较大等问题,给出了一种改进的鱼群算法。该算法采用可变视野,在搜索的后期使用随机步长,并给出了局部最优人工鱼移动策略,较好地平衡了全局搜索能力和局部搜索能力;在假设目标函数分布未知的情况下,规范了人工鱼的各种行为,给出了明确的收敛条件。在文章最后,结合蜂窝网中以功率值作为测量参数的无线定位问题,给出一种基于人工鱼群算法的分布式定位方法。仿真实验表明,该方法实现简单,全局搜索能力强,满足了定位的有效性和实时性。     

基于PSO自适应双策略的人工鱼群算法

针对传统人工鱼群算法存在易陷入局部最优解、鲁棒性差和搜索精度低的问题,提出一种基于粒子群算法自适应双策略的人工鱼群算法。该算法首先模拟粒子群算法的移动算子调整人工鱼的移动方向和位置,使人工鱼具有惯性机制,更好拓展新区域,从而为探索潜在的较优解提供更多的机会,增强其跳出局部最优的能力。然后运用一种自适应视野和惯性权值的策略,更好地平衡全局搜索与局部搜索之间的关系。最后引入反向学习机制,设计2种策略的随机行为, 避免原始随机行为的盲目性,增加鱼群的多样性。仿真实验结果表明,改进后的算法在寻优精度、收敛速度以及鲁棒性等方面较其他人工鱼群算法有较大提高,在高维问题求解上有较好的优化效果。     

一种改进的人工鱼群算法

人工鱼群算法是一种基于动物行为的群体智能优化算法。该文提出一种改进的人工鱼群算法,在觅食行为中让人工鱼直接移动到较优位置,以加快算法的搜索速度,动态调整人工鱼的视野和步长,使其在算法运行初期保持最大值,并逐渐由大变小。该算法较好地 平衡了全局搜索能力和局部搜索能力,提高了算法运行效率和精度。仿真结果表明,改进的人工鱼群算法收敛性能比原有算法提高了1倍 以上。     

求解组合优化问题的鱼群算法的收敛性证明

为了证明求解组合优化问题的人工鱼群算法的全局收敛性,将人工鱼群算法的搜索空间定义为离散空间,其中的每个点即为一个人工鱼的位置状态,其食物浓度即为该点的目标函数值。根据食物浓度大小将整个离散空间集合分为若干个非空子集;将所有人工鱼集合也对应划分为若干个非空子集。在人工鱼的觅食、聚群和追尾过程中,人工鱼从一个位置状态转移到任意一个位置状态的转移概率可以计算出来;人工鱼移动过程中的每个位置状态对应于有限Markov链上的一个状态,且满足可归约随机矩阵的稳定性条件,据此证明了工鱼群算法具有全局收敛性。     

对精英加速的改进人工鱼群算法*

人工鱼群算法是一种群智能全局随机优化算法,存在算法收敛精度低和效率差的缺点。为克服这一缺点,利用最速下降法具有运算简单、运算速度较快的特点,提出了对精英加速的改进人工鱼群算法。该算法利用最速下降法对适应度值最好的人工鱼更新,通过人工鱼之间信息交换指导其他人工鱼,提高鱼群整体水平,加快人工鱼群算法收敛速度。数值试验结果表明,所得改进人工鱼群算法不仅运算量减少,而且具有更快的收敛速度和更高的收敛精度。改进算法提高收敛精度和运算效率,相较其他算法具有一定优势。     

基于冯•诺依曼邻域结构的人工鱼群算法

提出了一种基于冯¢ 诺依曼邻域结构的人工鱼群算法. 每条人工鱼只和与自己相连的上下左右的人工鱼进行信息交换, 从而减少了计算邻域中心位置和极值位置的计算量, 有效地维持了种群的多样性, 加快了算法的运行速度. 在觅食行为中, 人工鱼通过直接移动到搜索到的较好位置, 来加快搜索速度. 在随机游动行为中, 人工鱼以小半径进行搜索, 因此算法的优化精度得到了提高. 采用动态调整人工鱼视野和步长的方法, 较好地平衡了全局搜索能力和局部搜索能力. 仿真和实例计算结果表明, 该算法具有更好的优化性能.     

一种新的混合粒子群优化算法

针对标准粒子群算法在优化过程中受初始值影响较大且容易陷入局部极值的缺陷,将鱼群算法中聚群行为的基本思想引入粒子群算法中,据此建立了粒子中心的基本概念,并利用粒子的聚群特性调整粒子的飞行方向与目标位置,从而提出了一种新的混合粒子群算法,旨在改进原粒子群算法的全局收敛能力。为了检验混合粒子群算法的优化特性,采用三种典型的标准函数对五种现行智能算法进行了多方面的测试和比较。实验结果表明,新算法具有良好的搜索精度与速度,有效弥补了标准粒子群算法局部收敛和鱼群算法精度不高的双重缺陷,适用于解决复杂函数优化问题。     

求解模糊需求可回程取货车辆路径问题的改进人工鱼群算法

模糊需求可回程取货车辆路径问题是运筹学领域研究的一个热点问题。文中构建该问题的数学模型,并提出一种改进的人工鱼群算法。将人工鱼群算法仿生学原理和决策者主观偏好进行有效结合,重构人工鱼群算法的寻优公式,通过动态调整人工鱼移动步长、视野范围和邻域值等方法提高寻优能力。仿真实验结果证实该算法的有效性和优越性。     

基于多群协同人工鱼群算法的分类规则提取算法

在对基本人工鱼群算法原理分析的基础上,提出了一种多群协同人工鱼群算法用于实现对连续空间变量的分类规则提取问题。定义了基于规则支持度与置信度的规则评价函数,构造了人工鱼在规则提取应用中的特定编码及相关概念的计算公式,给出了该算法的具体实现步骤,并用VC++软件编程实现。最后对Iris和Wine数据集进行测试实验,并与单群体鱼群算法及多种群微粒群算法进行比较。仿真结果表明,该算法能够快速提取分类精度较高的分类规则,因此利用该算法解决连续变量分类规则提取的相关问题是可行且有效的。