一种基于差分进化和免疫克隆选择算法的混合优化方法

为了提高免疫克隆选择算法的搜索能力,提出了一种基于差分进化和免疫克隆选择算法的混合优化方法。该方法采用差分进化提高免疫克隆选择算法的抗体亲和度,并对该算法的收敛性进行了分析。为了测试该算法的有效性,将该算法应用于函数优化问题中。仿真结果表明,该方法具有更高的收敛速度和收敛精度。     

基于差分演化的果蝇优化算法

针对基本果蝇优化算法在求解高维函数时存在求解精度低、迭代收敛速度较慢等问题,提出一种基于差分演化的果蝇优化算法。该算法将差分演化策略融合到果蝇优化算法中,对每代产生的群体进行变异、交叉、选择操作,增加种群的多样性,使其能更快、更有效地求解高维函数问题。对12个基准函数进行了仿真验证,结果表明,与基本的果蝇优化算法和差分演化算法相比,新算法在收敛速度、求解精度上都具有明显的优越性。     

基于模拟退火的混合差分演化算法研究

介绍了一种求解函数优化问题的新策略--差分演化算法,与其它算法相比,该算法具有稳健性强,收敛速度快的优点;同时,把模拟退火策略融入到差分演化的过程中,提出了一个混合演化算法--基于模拟退火的混合差分演化算法,实验表明混合后的算法比单一的差分演化算法更稳健,收敛速度也略有提高.     

全局最优引导的差分演化二进制人工蜂群算法

针对基本二进制人工蜂群算法开采能力弱、收敛速度慢的缺点,提出一种全局最优引导的差分二进制人工蜂群算法。算法仿照粒子群优化,将全局最优参数引入二进制人工蜂群算法中以提高开采能力;同时受差分演化算法中“交叉”操作的启发,提出多维邻域搜索方式,加快收敛速度。采用0-1背包问题进行仿真,实验结果表明与传统算法相比,提出算法不仅寻优能力增强且收敛速度明显提高。对于10维背包问题,提出算法的收敛速度比基本二进制人工蜂群算法提高近10倍。     

一种基于适应值分析的智能粒子群算法

标准粒子群算法在求解多维多峰函数问题时,存在局部寻优精度不高、全局寻优能力不强和收敛速度慢的缺点,为此提出一种基于适应值分析的智能粒子群算法。该算法引入“局部适应值参数”、“全局适应值参数”和“坐标轮换法”思想,经过对3个多维多峰函数的测试,表明该算法兼顾了局部和全局搜索,并拥有较快的收敛速度。     

基于差分演化和粒子群优化的改进WSN覆盖算法

动态部署传感器节点随机性大,无法保证特定目标区域的覆盖质量,引入智能优化算法后有效提高了节点动态部署的质量,但一般的智能优化算法在动态部署时存在“早熟”等缺陷。为了进一步提高节点动态部署的质量,针对节点的覆盖问题进行研究,结合粒子群优化和差分演化的优点,前期用粒子群优化算法,发挥粒子群擅长前期搜索收敛较快的特点,后期用差分演化算法,发挥差分演化擅长局部搜索的特点,这样取双方所长,克服双方所短,从而使算法有更好的搜索能力。仿真结果表明,本文提出的算法相对于改良惯性权重的粒子群算法、结合虚拟力的粒子群算法以及基本差分演化算法,具有更好的搜索能力,优化后的网络覆盖率更高。     

求解VSPSTW问题的混合差分演化算法

在描述带软时间窗车辆调度问题数学模型基础上,提出将模拟退火算法与差分演化算法相结合的混合优化算法求解该问题。该算法利用了模拟退火算法具有的较强局部搜索能力和差分演化算法的强全局搜索能力,克服了差分演化算法的“早期收敛”问题。实验结果表明,该算法比单一的差分演化算法计算效率高,收敛速度快,计算结果也比较稳定,是解决车辆调度问题的有效方法。     

改进差分进化策略在多峰值函数优化中的应用

针对差分演化算法与进化策略算法中所存在的不足,将模拟退火算子引入到差分演化算法的变异操作中,这样有助于在进化前期进行全局搜索,后期进行局部搜索;在标准进化策略的基础上,加入差分变异操作,提出了一种新的差分进化策略双重变异算法。通过测试算例可看出,该方法在多峰值函数优化问题中,具有求解精度较高,收敛速度较快等特点。     

一种改进的演化算法及其在求解复杂优化问题中的应用*

针对传统演化算法在求解函数优化,特别是多峰函数优化问题中出现的早熟现象以及演化后期收敛速度慢等问题,提出了一种新的反序小生境演化算法。该算法采用小生境反序交叉算子,以进一步增强局部寻优的能力;引入一种并行演化算法机制,加强群体寻优能力;同时,根据定义域划分初始种群,增加初始种群的覆盖面积。通过仿真实验表明,与传统的小生境演化算法相比较,利用该算法求解复杂多峰函数优化问题能够明显提高问题的求解精度和收敛速度,而且能够得到所有的全局最优解,更好地避免了求解问题时的早熟现象,达到了较好的效果。     

均衡型小世界优化策略

针对简单小世界算法由于节点集中节点之间信息孤立,以及局域短连接搜索效率较低的原因,造成在优化复杂函数时出现的停滞现象,提出了一种基于均衡性策略的小世界优化算法。在优化过程中,动态改变源节点的候选节点数、短连接搜索概率和与候选节点之间的海明距离,使用精英策略和新的短连接搜索策略,来保证在不同优化时期,对探索空间的“探索”作用和“开发”作用的合理权衡。仿真试验表明,在收敛精度、收敛可靠性、收敛速度和收敛稳定性等方面都优于原算法,有效地解决了原算法的停滞现象和低局域短连接搜索效率的问题,具备解决更复杂工程优化问题的潜能。     

一种采用克隆选择的免疫差分进化算法

为了解决基本差分进化算法易出现早熟收敛的问题, 提出了一种融合人工免疫系统和差分进化的混合算法。该算法在差分进化过程中引入了克隆选择操作和受体编辑机制, 以增强算法的局部搜索能力和种群多样性。通过对五个标准函数的仿真实验表明, 该算法不仅可有效避免早熟收敛, 而且全局优化能力和收敛速度有显著提高。     

基于克隆选择的差分进化算法及其在SVM中的应用

支持向量机参数是影响其性能的重要因素,但对支持向量机核参数的选取仍没有形成一套成熟的理论,从而严重影响了其广泛的应用。将克隆选择算法引入差分进化算法,对基本克隆选择算法和差分进化算法中的策略进行改进。将两种改进的算法进行融合,提出了一种基于克隆选择的差分进化算法,并将其应用于SVM核参数的优化中。测试结果表明,该算法不仅可以有效避免差分进化算法易早熟收敛的问题,而且寻优能力得到显著提高;在UCI数据库wine数据中的应用表明,利用克隆选择差分进化算法优化SVM核参数加快了参数搜索的速度,提高了SVM预测精度和泛化能力,具有较高的分类准确率和较好的推广性能。     

空间自适应免疫克隆选择优化算法

针对免疫克隆选择优化算法晚期收敛速度慢的不足,通过引入搜索空间自适应缩放的思想,提出一种新的空间自适应免疫克隆选择优化算法(SAIS)。算法利用不完全演化搜索优化解的分布特性,以精英个体为中心收缩搜索空间,并采用空间扩张机制帮助算法跳出局部最优。通过对高维基准测试函数实验表明,SAIS能显著提高收敛速度和优化解的质量。     

采用生物信息克隆的免疫算法

受克隆选择过程生物学原理的启发, 提出了一种采用生物信息克隆的免疫算法. 抗体克隆依赖于一个动态平衡的网络, 并与遗传因素相关. 为了解决传统克隆过程中信息不能充分利用的问题, 该进化算法将环境信息、抗体历史信息以及抗体遗传特征积累的影响引入人工免疫系统, 用这多种信息作为先验知识为克隆过程提供决策支持, 引导抗体系统的更新. 同时采用实数与二进制混合编码方式增加种群多样性, 提高收敛速度, 然后分析了该算法的收敛性. 仿真实验结果表明, 该克隆策略能较大的提高免疫克隆算法的优化能力; 与几种高级免疫克隆算法和进化算法相比, 该算法寻优精度高, 收敛速度快, 能有效的克服早熟现象, 并具有很好的高维优化能力.     

Clonal Strategy Algorithm Based on the Immune Memory

Based on the clonal selection theory and immune memory mechanism in the natural immune system, a novel artificial immune system algorithm, Clonal Strategy Algorithm based on the Immune Memory (CSAIM), is proposed in this paper. The algorithm realizes the evolution of antibody population and the evolution of memory unit at the same time, and by using clonal selection operator, the global optimal computation can be combined with the local searching. According to antibody-antibody (Ab-Ab) affinity and antibody-antigen (Ab-Ag) affinity, the algorithm can allot adaptively the scales of memory unit and antibody population. It is proved theoretically that CSAIM is convergent with probability 1. And with the computer simulations of eight benchmark functions and one instance of traveling salesman problem (TSP), it is shown that CSAIM has strong abilities in having high convergence speed, enhancing the diversity of the population and avoiding the premature convergence to some extent.     

一种新的克隆选择调节算法

基于生物免疫系统克隆选择机理和独特型免疫网络理论，提出了一种新的免疫算法——克隆选择调节算法（CSAA）．其主要特点是在克隆选择算法的基础上，引入了抗体的促进与抑制动态调节思想．通过运用自适应柯西变异、免疫记忆和克隆抑制等机制，该算法更好地保持了种群的多样性，提高了全局收敛的速度，从而有效避免了早熟现象．本文利用随机过程理论作为数学工具，采用纯概率方法证明了CSAA的概率弱收敛性．对该算法与其他克隆选择算法进行了仿真比较实验；仿真结果不仅验证了CSAA理论上的概率弱收敛性结论，同时也表明了该算法在求解多模态函数优化问题时具有更好的收敛性能和稳定性，更为有效可行。     

自适应混合变异克隆选择算法研究

克隆选择算法是免疫入侵理论中检测器进化的核心。传统免疫克隆选择算法中通过单一的变异很难同时兼顾全局和局部搜索,从而导致容易陷入局部最优或者收敛速度慢等弊端,通过引入文化算法,实现种群空间和信仰空间双层进化,在变异时将全局搜索能力强的柯西变异和局部搜索能力强的混沌变异相结合,提出了自适应混合变异克隆选择算法,利用信仰空间的知识来自适应地确定两种变异的作用时间和作用比例,通过KDDCUP99数据集进行测试,结果显示该算法有较好的收敛性和鲁棒性。     

基于群体分布的自适应差分进化算法

差分进化算法是一种简单有效的启发式全局优化算法,但是其优化性能受差分进化策略及控制参数取值的影响较大,不合适的策略和参数容易导致算法早熟收敛。因此,针对差分进化算法搜索过程中变异策略和控制参数的选择问题,文中提出了一种基于群体分布的自适应差分进化算法(Population Distribution-based Self-adaptive Differential Evolution,PDSDE)。首先,设计适应因子以衡量当前种群的分布情况,进而实现算法所处进化阶段的自适应判断;然后,根据不同进化阶段的特点,设计阶段特定的变异策略和控制参数,并设计自适应机制以实现算法策略和参数的动态调整,从而平衡算法的全局探测和局部搜索能力,以达到提高算法搜索效率的目的;最后,将所提算法与6种主流改进算法进行比较。15个典型测试函数的数值实验表明,所提算法在平均函数评价次数、求解精度、收敛速度等指标的评价优于文中给出的6种主流改进算法,因此可以证明所提算法的计算代价、优化性能和收敛性能更具优势。     

病毒进化的离散差分进化超声图像特征选择

选择具有识别作用的超声图像淋巴结区域特征对临床诊断具有重要价值。针对目前特征选择算法收敛速度慢和容易陷入局部极小值的问题,提出病毒协同进化的离散差分进化的颈部淋巴结超声图像特征选择算法。该算法主要利用病毒感染操作进行宿主个体的变异,在维持宿主个体多样性的同时保留最优的搜索信息,提高了算法的适应度函数值和进化速度。在临床颈部淋巴结超声图像中进行实验验证,分类精度达到98%,而算法平均收敛迭代次数仅为30次,表明本文所提算法是正确有效的。