非完整运动规划的粒子群优化算法

讨论了粒子群优化和非完整运动规划问题。首先对粒子群优化算法的性能进行了分析，发现当搜索空间的维数较高时，粒子群将收敛到子空间的一个局部最优点，而该点并不是整个搜索空间的局部最优点。通过引入变异算子，则可以改进粒子群优化算法的性能。在此基础上，提出了一种求解非完整运动规划问题的带变异算子的粒子群优化算法。仿真结果表明，对于30维的球形函数，无变异操作的粒子群优化算法不能得到问题的最优解，而最优解可以非常容易地由带变异操作的粒子群优化算法得到。对独轮移动机器人非完整运动规划问题进行了仿真。结果表明，粒子群优化算法比牛顿法更有效。     

利用膜粒子群优化的条件随机域特征选择

提出了一种新的基于膜粒子群优化的特征选择方法．该方法利用了膜系统的分层结构和消息传递机制,将粒子群优化算法作为区域子算法部署到各个区域中．不同于传统粒子群优化算法,该方法将粒子群优化的搜索速率分解为局部搜索速率和全局搜索速率．膜系统的所有外层区域采用局部搜索速率,搜索局部最优解;最内层区域采用全局搜索速率,搜索全局最优解．所有外部区域将最优解传递给相邻内部区域,内部区域将最差解传递给相邻外部区域,最内区域向相邻外部区域传递最差解．当各个区域之间的解传递在一段时间内停止时,或者算法迭代次数达到限定次数时,算法收敛,取最内层区域的最优解为最终解．以条件随机域模型的最大似然估计函数为目标函数,利用膜粒子群优化计算各个特征权重系数,最后剔除那些权重系数小于阈值的特征．实验结果表明,在进行生物文本的基因名称识别时,利用该方法对条件随机域的特征进行选择后,可以消除冗余特征的干扰,能获得更高的准确度．     

一种求解连续优化的蚁群混合算法

针对蚁群优化算法和Alopex算法的特性，将Alopex算法嵌入到改进的蚁群优化算法中．提出一种求解连续空间优化问题的混合算法（ACOAL），ACOAL算法定义了新的蚁群信息素更新规则、蚁群在解空间的寻优方式和蚁群行进策略；同时，结合Alopex算法以加强搜索能力，该算法充分发挥了Alopex算法的快速搜索能力和蚁群算法寻优性质优良的特性，提高了算法的收敛速度，避免了优化算法陷入局部最优。     

多模态函数优化的免疫算法

模拟抗体搜索机制,结合免疫网络理论,提出一种新的优化算法.该算法用抗体表示函数优化解的可能模式,通过构造克隆选择算子完成全局和局部最优解的搜索,利用B细胞网络保持多种抗体并存.典型函数优化测试结果表明,该算法能够较好地实现全局最优解和局部最优解的同步搜索和保持,具有较强的多模态函数优化能力.     

一种社会网络搜索免疫优化算法

基于社会网络所表现出的强大的信息搜索和传播能力,提出了一种新颖的免疫优化算法--社会网络搜索免疫优化算法．该算法将优化问题的求解看作是信息的传递过程,利用经典社会网络搜索模型即Kleinberg网络模型的建模方法来构造免疫算法的寻优进化过程．通过网络的结构增长机制,分别由短程连接算子和长程连接算子来引入抗体种群中的新个体．当搜索进行到一定程度时,自适应地调整长程连接搜索概率,避免算法陷入局部极值,能够最终找到目标的最优解．短程连接算子和长程连接算子的引入充分利用了抗体种群的结构信息,加快了种群收敛速度,同时降低了算法陷入局部极值点的概率．通过对复杂函数优化问题的测试、理论分析及实验结果表明,与粒子群算法、克隆选择算法等已有算法相比,新算法可以更好地保持解的多样性,收敛速度快,求解精度高,鲁棒性强．     

一种新的求解移动Agent路由问题优化算法

文章对移动Agent在无线传感器网络中的路由问题进行描述,给出该问题的多约束最优非劣路径求解模型,并提出一种SA-CA算法求解移动Agent路由问题:利用模拟退火(Simulated Annealing,SA)算法接受最优单体以推动文化算法(Cultural Algorithms,CA)中信仰空间的进化,并将搜索步长作为情景知识指导群体空间最优解的搜索.这种双层结构特性减少了搜索时间,表现出较好的全局寻优性能.仿真实验也表明,与粒子群优化算法(PSO)、遗传算法(GA)的计算结果相比,提出的新算法在保证求解准确性的同时,具有更快的收敛速度和较高的可靠性,是解决无线传感器网络多约束QoS路由的有效途径,能提高整个网络的性能.     

优化设计中的全域最优简易搜索法

确定优化设计问题全域最优解，通常的做法是，优化搜索过程首先在由独立设计变量所定义的可行域空间内进行，而在实际设计问题中，其最优解常出现在由不等式约束条件所定义的边界上。新方法只搜索某些边界，有时甚至只搜索边界的相交处。提出了一个简单的准则来确定最优解是出现在边界上还是在可行域内部。最后还给出了一个联轴器设计问题的求解过程。     

基于正态分布和自适应变异算子的ε截断算法

针对约束优化算法不能很好协调收敛性及分布性的问题,提出一种基于正态分布和自适应变异算子的ε截断算法。将正态分布引入模拟二进制交叉算子中,使算法可搜索的空间范围更广,更易跳出局部最优;利用自适应变异算子,将种群个体当前信息与变异算子结合起来,引导种群向真实的Pareto前沿进行进化;结合自适应的ε截断策略,保留Pareto最优解和一定数量的不可行解,同时利用不可行解的信息,加大对搜索空间的探索力度,从而提高种群多样性。采用3种标准测试函数对算法进行测试,试验结果表明:本研究所求解集能够很好的跟踪真实的Pareto解集。该方法可以有效地协调算法的收敛性及分布性。     

优化设计中的全域最优简易搜索法

确定优化设计问题全域最优解，通常的做法是，优化搜索过程首先在由独立设计变量所定义的可行域空间内进行，而在实际设计问题中，其最优解常出现在由不等式约束条件所定义的边界上。新方法只搜索某些边界，有时甚至只搜索边界的相交处。提出了一个简单的准则来确定最优解是出现在边界上还是在可行域内部。最后还给出了一个联轴器设计问题的求解过程。     

基于结构式二进制编码的遗传算法在及其在BP网络中的应用

根据BP网络的拓扑特征,本文设计了基于结构式二进制编码的遗传算法,在该算法中,通过先将庞大的解空间进行分解处理,再将分解后的子空间视为个体进行遗传操作,能借助遗传算法的优势在全局范围内搜索到最优解所在的子空间,从而为下一步应用BP算法进行局部搜索明确了起点,缩小了范围,有效解决了BP算法易陷入局部极小,收敛速度慢甚至不收敛等问题,最后,通过字母识别试验证明了该算法的效率。     

预防性反馈PCNN模型及在组合优化问题中的应用

利用脉冲耦合神经网络(PCNN)的自动波特性求解组合优化问题。在三态层叠脉冲耦合神经网络(TCPCNN)模型基础上,结合三角不等式定理,构造具有预防性反馈的脉冲耦合神经网络模型。在搜索最优解的过程中,利用三角不等式定理对解进行预判断,不理想的解被删除,起到预防反馈作用,降低求解的空间复杂度,提高求解效率和准确性。将该算法应用于SP和TSP问题实验仿真,结果表明,该算法有效降低了解空间复杂度,进一步提高了搜索速度。     

基于熵模型的动态粒子群优化算法

受多种群并行寻优机制的启发,提出了一种基于熵模型的动态粒子群优化算法(entropy dynamic multiPSO,EDM-PSO)用于处理动态优化问题.将解空间划分为多个子空间,在每个子空间中利用熵模型增加种群多样性,多种群并行搜索,利用多点环境检测机制检测环境变化.对动态多峰benchmark优化问题进行了数值实验,并与其他几种动态优化算法进行了比较,结果表明:EDM-PSO算法对于处理动态优化问题具有优势.     

变尺度搜索遗传算法在神经网络训练中的应用

为解决传统的BP学习算法因采用梯度搜索技术而具有的收敛速度慢、容易陷入局部极小等缺点，提出了一种基于多参数空间快速搜索遗传算法的网络权值优化方法.该方法采用误差均分的变尺度搜索技术来训练网络权值，将网络权值的训练转化为多参数空间的寻优问题.训练实例对比结果表明，由于采用了并行计算及变尺度搜索技术，该算法不仅收敛速度快，网络逼近精度高，而且能实现全局最优，克服了BP算法易于陷入局部极小的问题，说明了该方法的有效性.     

小世界效应加速生物地理学优化的社团识别算法

为提高基于优化方法的网络社团结构识别算法的有效性,设计一种利用小世界效应加速生物地理学优化过程的网络社团结构识别算法. 首先基于矩阵随机编码建立网络社团识别生物地理学优化框架,在栖息地中全局进化地搜索对应于最大化模块度的网络社团划分. 然后,给出基于小世界效应的生物地理学迁移策略,可以加速进化算法的信息交换过程. 最后,运用该算法在现实网络和人工合成网络上进行实验. 结果表明:引入小世界效应能够降低网络社团结构识别算法的收敛时间;在典型现实网络与人工合成网络上运行该算法能够获得较高的模块度值与标准化互信息值;信息交换的拓扑结构能够优化进化算法效率. 应用小世界效应加速生物地理学优化的网络社团识别算法具有较好的可行性与有效性.     

基于小世界网络的PSO算法在电力系统中的应用

针对发电机的阀点效应,电力系统机组优化组合属于复杂的具有混合型变量的组合优化问题,基于小世界网络(Small World Network,SWN)的邻域模型构造,最优化原理和基本粒子群算法(ParticleSwarm Optimization,PSO),以24个时间段所有机组总耗量最小为目标函数,建立了发电机组优化组合的数学模型.提出了将"平均最短路径小,聚集系数大"的小世界网络邻域结构引入到粒子群算法中,以机组的输出功率作为粒子的位置,给出了算法的具体实现方法.在10机系统中分别采用了SWN-PSO算法和遗传算法进行了仿真计算.算例结果表明:所提出的算法不仅有利于粒子之间的信息共享,并且可以更快、更准确地收敛到全局最优解,具有一定的实用性.     

基于粒子群优化的频域多信道干扰对齐算法

针对频域干扰对齐系统解空间的多峰值特性,提出了一种基于粒子群优化,以系统网络和速率为优化目标函数的干扰对齐全局搜索算法.该算法通过对速度向量在位置向量的法平面上做投影以加强全局搜索能力,并在粒子群标准位置更新的基础上增加沿目标函数梯度方向的学习搜索来提高算法收敛速度和趋向全局最优值的能力.数值仿真结果表明,该算法可以获得比现有算法更好的网络和速率性能.     

一种改进的遗传算法及其应用

遗传算法由于其隐合并行性和全局搜索特性,使其具有其他常规优化算法无法拥有的优点.然而,标准遗传算法存在着收敛速度慢、易"早熟"等缺陷.针对应用标准遗传算法时所存在的局限性,从适应值、交叉和变异算子以及控制参数的选取等多方面进行了遗传算法的改进设计.这种改进的遗传算法可进一步改善算法的搜索能力、搜索效率和收敛性能.最后以(N M)客错系统的优化模型作为优化目标,得到了费用模型的最优解.计算结果验证了算法的有效性和正确性.     

约束优化问题的实数制免疫-禁忌混合算法

针对免疫算法局部搜索能力较弱的缺点,提出了实数制编码的免疫-禁忌混合算法,在免疫操作后引入禁忌搜索算法来提高混合算法的爬山能力,从而提高求解精度和搜索速度,适合于约束优化问题的求解.在阐述混合算法计算原理的基础上,提出实数制编码方式、惩罚函数法和适应度函数构造方法.通过测试算例进行验算,计算结果表明,实数制编码的免疫-禁忌混合算法收敛速度快,计算精度高,特别适合计算复杂、时效性强的优化问题.     

极小Cayley图的确定性小世界网络模型

小世界网络的确定性模型研究是复杂网络建模领域的重要分支,通过分析Cayley图的极小性与小世界特性的关联,提出一种基于极小Cayley图构造小世界网络的确定性模型．模型通过选择满足条件的极小Cayley图,恰当地扩展其生成集,构造出一类对称性强且结构规则的小世界网络．结果表明, 和现有模型不同,该模型可根据需求构造常数度或非常数度网络,且生成网络不仅具有较高的聚集系数和低的网络直径,而且是节点对称的,在通信网络、结构化P2P覆盖网络等实际领域的拓扑结构设计中具有重要应用．     

A hybrid genetic algorithm based on mutative scale chaos optimization strategy

In order to avoid such problems as low convergent speed and local optimal solution in simple genetic algorithms,a new hybrid gentic algorithm is proposed.In this algorithm,a mutative scale chaos optimization strategy is operated on the population after a genetic operation.And according to the searching process.The searching space of the optimal variables is gradually diminished and the regulating coefficient of the secondary searching process is gradually changed which will lead to the quick evolution of the population.The algorithm has such advantages as fast search,precise results and convenient using etc.The simulation results show that the performance of the method is better than that of simple genetic algorithms.