求解不相关并行机混合流水线调度问题的人工蜂群算法

针对不相关并行机混合流水线调度问题的特点,设计了一种基于排列的编码和解码方法,提出了一种有效的人工蜂群算法.在引领蜂和跟随蜂搜索阶段采用3种有效的邻域搜索方法,以丰富搜索行为;在侦察蜂搜索阶段通过随机搜索对种群进行更新,以增强种群多样性.同时,通过试验设计方法对算法的参数设置进行了分析,给出指导性参数组合.通过基于典型实例的数值仿真以及与已有代表性算法的比较,验证了所提算法的有效性和鲁棒性.     

具有角色转换的自适应人工蜂群算法

提出一种具有引领蜂与跟随蜂动态协调机制的改进人工蜂群算法（DHABC）。根据优化函数的寻优状态,设计了引领蜂与跟随蜂动态角色转换机制,以更好地适应全局和局部搜索;为使算法能够更好地进行局部兼顾更大范围搜索,设计了引领蜂与跟随蜂间位置信息的共享方式;为提高算法的求解速度,设计了跟随蜂进化代数起始值的计算方法;通过仿真和比较实验,改进算法较其他ABC改进算法及其他智能优化算法既参数少,便于应用,又求解精度较高。     

基于离子运动-人工蜂群算法的移动机器人路径规划

针对移动机器人在仓储环境下的路径规划问题，提出了一种基于离子运动的人工蜂群（IM-ABC）算法用于路径规划。该方法为提高传统的人工蜂群（ABC）算法在路径规划中的收敛速度和搜索能力，采用一种模拟离子运动规律来更新蜂群的策略。首先，在算法前期利用离子运动算法中的阴阳离子交叉搜索来更新引领蜂和跟随蜂，从而引导种群进化方向，极大提高种群开发能力；其次，在算法后期为了避免前期过早收敛导致局部最优，引领蜂采用随机搜索，跟随蜂则利用反向轮盘赌来选择蜜源，以扩大种群多样性；最后，在全局更新机制中提出自适应性花香浓度以改善抽样方式，进而得到改进后的IM-ABC算法。标准测试函数测试与仿真实验结果表明，IM-ABC算法不仅能快速收敛，且和传统ABC算法相比迭代次数减少了58.3%，寻优性能提升了12.6%，表现出较高的规划效率。     

基于多种群组合策略的人工蜂群算法

针对标准人工蜂群（ABC）算法存在开发能力弱、收敛速度慢的缺点,提出了一种基于多种群组合策略的ABC算法。首先,将异维协同和多维匹配的更新机制引入搜索方程;然后,针对雇佣蜂和跟随蜂分别设计了两种组合策略,组合策略是由侧重于广度探索和深度开发的两个子策略构成。在跟随蜂阶段,将种群划分为自由子集和非自由子集,并使属于不同子集的个体采用不同的子策略,从而平衡算法的探索与开发能力。通过15个标准测试函数将所提改进ABC算法与标准ABC算法和其他3种改进ABC算法进行仿真对比,结果表明所提算法在低维和高维问题中都具有更好的寻优性能。     

基于搜索能力均衡的人工蜂群算法

鉴于标准人工蜂群算法（ABC）局部开发能力不足,提出一种改进搜索策略的人工蜂群算法（IABC）。为提高ABC的局部开发能力,在其雇佣蜂阶段引入了一个新的具有最好个体引导的解搜索方程,为均衡ABC的搜索能力,在ABC跟随蜂阶段的搜索策略中引入了新的随机因素以增强ABC的全局探索能力,为了进一步平衡全局探索和局部开发能力,改进了ABC的侦察蜂搜索机制。为验证IABC的收敛效果,通过在12个复杂基准测试函数上的仿真实验并与其他算法相比较,发现IABC的收敛性能有显著提高。     

基于向量整体扰动的快速收敛人工蜂群算法

针对标准人工蜂群算法收敛速度慢和易陷入早熟收敛等问题,提出一种快速收敛人工蜂群算法。首先借助反向学习理论初始化种群来提高初始解的分布质量,并在雇佣蜂和跟随蜂阶段引入向量整体扰动搜索方程加快局部搜索;然后为了跳出局部最优,采用一种随机更新搜索策略来增加蜂群多样性以平衡全局探索和局部利用能力;最后通过八个标准测试函数的仿真实验,发现所提出的算法与几个改进的人工蜂群算法相比,具有更快的收敛速度且获得了更高的求解精度,验证了算法的优越性。     

多搜索策略协同进化的人工蜂群算法

针对人工蜂群算法存在的计算精度不高、收敛速度较慢的缺点,提出一种多搜索策略协同进化的人工蜂群算法.所提出的算法在引领蜂和跟随蜂进行邻域搜索时,动态调整搜索的维数以提高搜索效率,并结合人工蜂群算法不同搜索策略的特点,使其协同进化,以平衡算法的局部搜索能力和全局搜索能力.14个基准函数的仿真实验结果表明,所提出的算法能有效改善寻优性能,增强摆脱局部最优的能力.与其他一些改进的人工蜂群算法相比,具有较快的收敛速度和较高的求解精度.     

子种群规模可变的多种群人工蜂群算法

针对人工蜂群算法开发能力不足的问题,提出一种子种群规模可变的多种群人工蜂群算法(DMABCPS).在算法中,以个体均值位置作为中心点将整个种群划分成多个子种群;雇佣蜂阶段使用三种不同策略协同搜索,保证对优良种群的开发、中间种群的平衡和较差种群的探索;观察蜂阶段采用基于成功率的选择机制对两个搜索策略进行自适应选择;此外,算法建立了新的概率选择模型,对子种群以及其内部个体进行选择.最后,通过22个标准函数测试集验证了该算法比得上一些目前较优的算法.     

结合JADE和CoDE差分算子的人工蜂群算法

人工蜂群算法(ABC)具有良好的全局探索能力,但局部利用能力较弱。与此相反,差分进化(DE)具有良好的局部利用能力,但全局探索能力较弱。鉴于此,提出了ABC和DE结合算法——AMDABC。AMDABC遵循人工蜂群算法的框架,包括雇佣蜂阶段、跟随蜂阶段和侦查蜂阶段。在雇用蜂阶段引入了两个DE算子(JADE算子、CoDE算子),同时给出两个控制参数,根据控制参数的值自适应地交替执行CoDE算子、JADE算子或ABC搜索方程,以达到全局探索能力和局部利用能力的平衡。在跟随蜂阶段,同样结合JADE差分算子产生候选解,以更好地解决ABC算法局部利用能力弱的问题。在19个标准函数上的实验结果表明,AMDABC算法性能优于典型ABC算法、典型DE算法、典型ABC和DE结合算法。     

基于Nelder-mead单纯形法的改进人工蜂群算法研究

针对现有的人工蜂群算法（Artificial Bee Colony,ABC）在进化速度和求解质量方面难以兼顾的缺点,提出一种基于Nelder-mead单纯形法的改进人工蜂群算法（Nelder-Mead Simplex Method based Improved Artificial Bee Colony,NMSM-IABC）。在迭代过程中,该算法周期性地将单纯形算子得到的最优个体迁移到人工蜂群算法的蜂群中,或将蜂群中的最优蜜源信息迁移到Nelder-mead单纯形算法中。旨在ABC借助NM-SM提高局部搜索能力,NM-SM借助ABC跳出局部最优点,达到两者协同搜索。再者,为了进一步加快收敛速度,在ABC中采用一种改进的跟随蜂搜索策略,并对产生侦察蜂的关键参数进行灵敏度分析。最后,通过6个典型的多维测试函数对算法进行仿真测试。结果表明：提出的算法有效地避免了陷入局部最优,提高全局搜索能力和搜索精度,有较快的收敛速度,是一种较好的协同搜索算法。     

求解多目标不相关并行机调度问题的多群体人工蜂群算法

针对具有预防性维修(PM)和顺序相关准备时间(SDST)的不相关并行机调度问题,提出一种多群体人工蜂群算法(MABC)以同时最小化完工时间和总延迟时间.该算法将雇佣蜂分割成s个雇佣蜂群,除最差雇佣蜂群外,每个雇佣蜂群都对应1个跟随蜂群.结合2个目标函数、PM和SDST的特征设计3种邻域搜索,采用全局搜索和邻域搜索的不同...     

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.     

自扰动人工蜂群算法

人工蜂群(Artificial Bee Colony,ABC)算法是一种模仿蜂群寻找蜜源的新型算法,因具有参数简单、灵活性强等优点而被广泛用于解决工程问题。但该算法在早熟、收敛速度慢和个体越界等缺点。为此,提出一种自扰动人工蜂群算法(Novel Artificial Bee Algorithm with Adaptive Disturbance,IGABC)。该算法采用轴对称策略处理蜂群中的越界个体,提高了算法的搜索效率。通过改进全局搜索方程的结构,同时加入带阈值的线性递增策略,提出一种全新的自适应搜索方程。自适应搜索方程提高了算法的收敛精度并加快了速度。为了获得更好的全局最优解,提出一种自扰动方法对全局最优解进行扰动。选取18个基准测试函数以及近4年提出的6个改进ABC算法进行对比实验,结果表明,该算法在收敛速度和精度上均有较大的优势,尤其在处理Rosenbrock等很难寻优的复杂函数时,收敛精度提高了16个数量级。     

一种强化互学习的人工蜂群算法

为了解决基本蜂群算法存在的收敛速度慢、易陷入局部最优等问题,并提高算法在探索和开发方面的寻优性能,提出一种改进的蜂群算法,称为强化互学习的人工蜂群算法（EMLABC）,针对不同种类蜜蜂分别采用不同的搜索策略,首先对于雇佣蜂通过采用提高交叉变动学习频率以及同时面向多个较优近邻学习的机制来增强算法的全局探索能力并且避免早熟;其次针对跟随蜂采用深化的互学习策略,使新生子代保持倾向于在潜在更优区域进行搜索,进而提高算法的收敛性能和精度。在16个标准测试集函数和基本蜂群算法以及最近几个变种进行对比测试,结果表明EMLABC在收敛速度、准确寻优能力和稳定性上都有显著的提升。     

具有自适应全局最优引导快速搜索策略的人工蜂群算法

针对人工蜂群算法存在开发与探索能力不平衡的缺点,提出了具有自适应全局最优引导快速搜索策略的改进算法.在该策略中,首先采蜜蜂利用自适应搜索方程平衡了不同搜索方法的探索和开发能力;其次跟随蜂利用全局最优引导邻域搜索方程对蜜源进行精细化搜索,以提高其收敛精度和全局搜索能力.14个标准测试函数的仿真结果表明,相比其他算法,所提出的改进算法有效平衡了算法的开发与探索能力,并提高了其最优解的精度及收敛速度.     

具有自适应趋向性和引导因子的人工蜂群算法

针对人工蜂群算法中存在的收敛速度慢、寻优精度低的问题,提出了一种改进的人工蜂群算法。该算法将自适应趋向性加入雇佣蜂的搜索方案中,同时在观察蜂的搜索方案中加入引导因子。通过雇佣蜂对优秀蜜源的动态趋向搜索以及观察蜂在引导因子引领下的协同搜索,显著提高了算法的局部搜索能力。基于八个标准测试函数的仿真结果表明,与基本人工蜂群算法相比,改进后的算法在寻优精度和收敛速度方面均有明显提升。     

A dynamic multi-colony artificial bee colony algorithm for multi-objective optimization

This paper suggests a dynamic multi-colony multi-objective artificial bee colony algorithm (DMCMOABC) by using the multi-deme model and a dynamic information exchange strategy. In the proposed algorithm, K colonies search independently most of the time and share information occasionally. In each colony, there are S bees containing equal number of employed bees and onlooker bees. For each food source, the employed or onlooker bee will explore a temporary position generated by using neighboring information, and the better one determined by a greedy selection strategy is kept for the next iterations. The external archive is employed to store non-dominated solutions found during the search process, and the diversity over the archived individuals is maintained by using crowding-distance strategy. If a randomly generated number is smaller than the migration rate R, then an elite, defined as the intermediate individual with the maximum crowding-distance value, is identified and used to replace the worst food source in a randomly selected colony. The proposed DMCMOABC is evaluated on a set of unconstrained/constrained test functions taken from the CEC2009 special session and competition in terms of four commonly used metrics EPSILON, HV, IGD and SPREAD, and it is compared with other state-of-the-art algorithms by applying Friedman test on the mean of IGD. The test results show that DMCMOABC is significantly better than or at least comparable to its competitors for both unconstrained and constrained problems.     

基于神经网络与改进ABC算法的瓦斯预测研究

人工蜜蜂群(ABC)优化算法具有较强的全局搜索能力。在标准算法的基础上,参考粒子群优化算法,加入当前全局最优解对算法的有益引导;当观察蜂在引导蜂所在食物源附近搜索时,引入混沌搜索机制,改善局部搜索性能。利用改进的ABC算法,以网络训练的最小方差F为优化指标,优化神经网络的连接权值。优化后的神经网络用于瓦斯预测,取得了良好的效果。     

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.