一种采用两段粒子群优化的路径规划方法

在路径规划中普遍采用多条短曲线拼接成一条长曲线,这种方法通常只实现了C1连续,导致相邻短曲线在连接处的二阶导数不连续。为解决这个问题,采用具有C2连续特点的三次B样条曲线作路径,并提出一种两段粒子群优化实现路径规划。在第一阶段确定B样条曲线的控制顶点数,在第二阶段搜索最优路径。为保证粒子的有效性,依据B样条曲线的特点改进了粒子的初始化方法。在适应度函数中通过弧长因子、碰撞因子分别考察路径的长度及碰撞检测,粒子通过循环逐步逼近全局最优解。实验结果表明粒子初始化采用改进的方法后更接近实际路径,采用两段粒子群优化算法能获得C2连续的路径。     

基于混沌和多群体的粒子群优化算法

由于基本粒子群优化算法存在初始化随机性和遍历性不强,全局搜索容易陷入局部最优的问题,提出了基于混沌和多群体的粒子群优化算法,利用混沌特性初始化粒子,增强其随机性和遍历性,并根据适应度值将粒子群划分为多个群体,对不同群体中粒子的速度和位置采取不同的计算方法,进一步提高算法的收敛速度和精度。     

基于改进粒子群算法的输电网扩展规划

输电网扩展规划是一个非常复杂的大规模组合优化问题,提出了一种改进粒子群算法求解此类优化问题。该算法针对传统的粒子群算法存在的缺点,对粒子群迭代行动策略、初始化策略以及惯性权重的调整进行了改进,并将单纯形法引入到算法中,弥补算法容易陷入局部最优的缺点,提高了粒子群算法的搜索效率,使其更适用于输电网扩展规划。将其应用到Garver-6节点系统和一个18节点系统,计算结果证明该算法的可行性和有效性。     

基于量子粒子群算法的双阈值图像分割方法

为了提高图像分割效率,将量子粒子群算法QPSO应用于图像阈值分割领域,并在QPSO算法基础上提出了一种基于边界控制的量子粒子群阈值分割算法BQPSO.改进算法BQPSO引入了边界控制策略,使得飞越搜索区域的粒子不再聚集到区域的边界,而是回到搜索区域内边界附近的某一位置,保持了群体的多样性,有效地避免了算法陷入局部最优解,增强了算法的全局搜索能力.实验结果表明,与遗传算法GA、粒子群算法PSO和标准量子粒子群算法QPSO的阈值寻优结果相比较,BQPS0算法在运算效率、阈值搜索精度和稳定性以及图像分割效果等方面均具有明显的优势.     

一种复杂环境下的移动机器人路径规划方法

针对基于粒子群优化算法的路径规划方法在复杂环境中容易出现找不到有效路径的缺点,提出了一种深度优先搜索和粒子群优化算法相结合的机器人路径规划方法。该方法将待探索区域划分为若干个子区域,利用粒子群优化算法深度优先搜索子区域。仿真实验结果证实了该方法的有效性和可行性。     

基于偏好粒子群算法的移动机器人路径规划

针对粒子群算法收敛速度快,但易陷入局部最优的问题,提出一种基于偏好粒子群算法的移动机器人路径规划方法.在对障碍物环境建模的基础上,根据避障偏好利用粒子群优化算法规划出全局最优路径.为避免搜索过程中算法陷入局部最优,采用深度优先搜索策略,保持了种群的多样性,提高了算法的搜索能力.实验结果表明:该方法能够有效地避开障碍物,并且获得较好的路径规划效果.     

基于粒子群算法求解整数规划的改进方法

标准粒子群算法主要用于优化连续性,而对粒子群算法求解非线性整数规划,算法的粒子位置必须解决取整问题。基此,文章提出一种粒子位置最终取整的方法,以改进粒子群算法解决整数规划的具体过程。基准函数的仿真结果表明,改进后的取整方法的搜索成功率优于直接取整和随机取整,综合搜索效率更佳。     

AISPSO算法在电网无功优化的应用

针对粒子群算法搜索后期的局部收敛问题,提出加入邻域空间和择优替换粒子改进方法的自适应信息选择粒子群优化(AISPSO)算法.将AISPSO算法应用于电网无功优化,选取发电机节点电压、变压器、无功补偿容量为控制变量,代入粒子编码机制寻优,在连续5次迭代无法跳出时,加入邻域空间,替换粒子后再次搜索.通过AISPSO算法优化调度,搜索电网网损最优值,达到电网无功优化目标.根据研究数据对比,AISPSO算法寻优所得网损比基本粒子群算法降低了4.43个百分点.     

新型混合粒子群优化算法

针对粒子群算法易陷入局部极值、精度低等缺点,提出了一种基于模拟退火与混沌思想的新型粒子群优化算法(SA-CPSO).在该算法的初始阶段,对粒子位置进行混沌初始化,并引入模拟退火算法对每个粒子的适应度进行评价;在该算法运行过程中根据群体适应度方差对粒子群进行混沌更新;最后通过对几种经典函数的测试计算,结果表明,相对于标准粒子群算法,该新型混合算法提高了局部搜索能力和搜索精度,并有效避免了早熟现象的产生.     

一种引入随机摄动操作的新型复合粒子群优化算法

针对传统粒子群优化算法不能根据实际问题自行选择参数,搜索后期容易陷入局部最优的缺点,提出了一种基于随机摄动的复合粒子群优化算法．该算法在利用简单遗传算法优选粒子群三个参数的基础上,根据粒子种群间的相互独立性,引入随机摄动操作,提高了解的精确度和算法的搜索效率,同时通过对种群中的最差粒子重新进行初始化来保持种群的多样性,以避免陷入局部最优解．     

混合粒子群优化算法及其在预测控制中的应用

在时变加速因子的自组织粒子群算法、中值粒子群算法、混沌粒子群算法的基础上,提出了一种新的混合粒子群优化算法( MPSO),并利用这种新的算法来训练径向基函数(RBF)神经网络的参数(连接权、隐节点中心和宽度),验证了所提方法的有效性.进一步,提出了基于神经网络的非线性系统直接预测控制方案,实现非线性系统的实时控制.通过...     

混沌粒子群优化算法在水库防洪优化调度中的应用

为改善粒子群优化算法的寻优性能,提出了一种新的算法——混沌粒子群算法。该算法将混沌搜索机制引入到粒子群算法中来增加粒子的多样性,采用自适应惯性权重因子模型来设置惯性权重因子,改善了算法的全局寻优能力,并将其用于水库防洪优化调度中。实例计算表明该算法能较好地克服了粒子群算法易早熟和陷入局部最优的缺点,为解决水库防洪优化调度问题提供一种新的有效途径。     

Powell搜索法和局部收缩微粒群算法的混合算法

提出一个求解无约束最优化问题的新的混合算法——Powell搜索法和惯性权重线性调整的局部收缩的微粒群算法的混合算法。该算法不需要计算梯度,容易应用于实际问题中。通过对微粒群算法的修正,使混合算法具有更加精确和快速的收敛性。主要目的是通过加入混合策略证明标准微粒群算法是能够被改进的。首先利用20个基准测试函数进行仿真计算并比较,计算结果表明,新混合算法在求解质量和收敛速率上都优于其它的3种算法(PSO,GPSO和NM-PSO算法)。同时将新混合算法和最新的各种协同的PSO算法进行分析比较,比较结果表明,新混合算法在解的搜索质量、效率和关于初始点的鲁棒性都远优于其他的进化算法。仿真结果证明了新算法是求解无约束最优化问题的一个高效的算法。     

一种动态分群带熵权的粒子群优化方法

为提高粒子群优化的求解性能,提出了一种动态分群带熵权的粒子群优化求解方法．该方法采用k的均值聚类获得子群总数,在子群粗搜索过程中充分利用其他粒子的熵信息,采用子群及其他子群搜索的最优解信息构建熵权以调整惯性权重,利用自身群粒子经过m次迭代时的优化信息构建熵权以调整本群的全局最优值．在子群精搜索过程中,利用各子群获得的最优解信息作为新群的初始设置,利用其他粒子的迭代信息构建熵权来调整全局最优值．采用传统的粒子群优化算法、其他文献中的方法以及新提出的方法分别对4个经典的测试函数进行对比实验,从获得解的最优值、平均值、标准差以及平均迭代数作对比,从而验证了该方法具有求解精度高以及优化求解迭代次数少等优点．     

混合PSO优化卷积神经网络结构和参数

为了使卷积神经网络在非经验指导下自动寻得最优连接,并提高其参数优化效率,提出用粒子群优化卷积网络参数,并用离散粒子群优化卷积网络特征图之间连接结构的新方法。先使用粒子群优化所有权值,再采用离散粒子群优化降采样层和卷积层之间特征图连接结构。将该方法用于MNIST数据集和CIFAR-10数据集,实验结果表明,相比其他连接结构的卷积神经网络和其他识别方法,该方法可以有效实现网络结构及参数的优化,加速网络收敛并提高识别准确比。     

室内可见光定位算法研究

针对室内场所定位精度低的问题,本文提出一种基于改进粒子群算法的 RSSI（Received Signal Strength Indication：接收信号强度指示）可见光定位方法。采用莱维飞行算法对粒子群算法进行改进,解决了标准粒子群算法易陷入局部最优的问题,提高了算法的收敛速度和定位精度。在 5m×5m×3m 的室内环境下,经过仿真测试,本文改进后的粒子群算法结合 RSSI 定位方法定位精度可以达到0.038241m,算法稳定度上升,定位精度更高,更适合在室内定位中使用。     

Adaptive particle swarm optimization method with stagnancy information

To improve the performance of the particle swarm optimization algorithm, the optimal network of the particle age structure with stagnation information is designed, and the information about this network is used to adaptively change the three key parameters of the particle swarm optimization algorithm. At the same time, an adaptive particle swarm optimization method with stagnancy information is proposed and specific optimization steps of this method are given. Four classical low and high dimension benchmark test functions are used to validate the performance of the optimization method, and a comparison study is made with gravitational search algorithm and the traditional particle swarm optimization algorithm without stagnancy information. The comparison study shows that the search efficiency of the proposed method is 2 times higher than that of other methods in the literature in the case of low dimensional multimodal functions. When the dimension of functions is higher than 2, the search efficiency of the proposed method is almost the same as that of other methods, but with the better ability to achieve global solution and local solutions, and the higher solving precision.     

Improved PSO algorithm and its application

The mechanism of particle swarm optimization algorithm is studied, and one can draw the conclusion that the best particle found by the swarm falling into local minima is one of the main reasons for premature convergence. Therefore, an improved particle swarm optimization algorithm is proposed. This algorithm selects the best particle with roulette wheel selection method, so premature converging to local optima is avoided. At last, the improved particle swarm optimization algorithm is applied to optimization of time-sharing power supply for zinc electrolytic process. Simulation and practical results show that the global search ability of IPSO is improved greatly and optimization of time-sharing power supply for zinc electrolytic process can bring about outstanding economic benefit for plant.     

新型混合粒子群算法在核动力设备优化设计中的应用

针对标准粒子群算法在处理非线性约束优化问题时存在收敛速度慢、精度低和易陷入局部最优的缺点,设计了一种新型混合粒子群算法,该算法采用可行性原则处理约束条件,避免惩罚函数法中惩罚因子选取的困难;引入基本复合形法产生初始可行群体,加快粒子群收敛速度;引入遗传算法的交叉和变异策略,避免粒子群陷入局部最优;在迭代末期的优解附近,进行改进复合形算法的寻优,提高最优解的精度.通过算法测试基准函数的优化计算,结果显示,新型混合粒子群算法有较好的优化性能,并在核动力设备优化设计中有很好的应用.     

基于量子行为粒子群算法的航空瞬变电磁拟二维反演技术

传统的确定性反演算法严重依赖初始模型,易陷入局部极小值中,导致最终反演结果偏离真实模型。粒子群(PSO)算法作为一种随机性反演算法,具有较强的跳出局部极小值的能力,但是仍存在早熟收敛和收敛速度慢等问题,限制了该算法在二、三维电磁反演中的发展。针对上述问题,首先提出采用量子行为粒子群(QPSO)算法代替传统粒子群算法,将量子在势阱中运动规律引入到粒子群算法中,使得粒子可以出现在势阱内任何存在概率分布的位置上,有效地克服了由于群体的聚集性所导致的早熟收敛问题。此外,采用拟二维反演算法代替传统二维反演算法,使得反演模型参数维度下降,寻优过程中局部极小值个数将大幅度减少,显著提高粒子群算法的收敛速度,但是在粒子群中开展拟二维反演时,传统的正则化参数的寻优过程将浪费大量计算资源。结合量子行为粒子群算法中各测点的全局最优粒子在粒子群进化过程中的重要地位,采用α-Trimmed方法开展相邻点间全局最优粒子模型参数光滑约束,实现粒子群算法快速横向约束反演。最后将量子行为粒子群算法拟二维反演技术应用到含噪全航空瞬变电磁仿真数据处理中,反演结果与原始模型具有较好的一致性。