基于混沌粒子群优化的SVM分类器研究

支持向量机(SVM)分类器能较好地解决小样本、非线性、高维等分类问题,具有很强的实用性。然而,支持向量机训练参数的选择对其分类精度有着很大的影响。常用的支持向量机优化方法有遗传算法、粒子群算法都存在易陷入局部极值,优化效果较差的不足。为解决上述问题在粒子群优化算法中引入混沌思想,提出了基于混沌粒子群优化算法(CPSO)的SVM分类器优化方法,CPSO算法能提高种群的多样性和粒子搜索的遍历性,从而有效地提高了PSO算法的收敛速度和精度,更好的优化SVM分类器。并以网络异常入侵检测为研究对象进行仿真,实验结果表明,根据混沌粒子群优化的SVM分类器比传统算法优化的SVM分类器的精度高,速度快。     

融合正弦余弦和无限折叠迭代混沌映射的蝴蝶优化算法

针对蝴蝶优化算法求解精度不高、收敛速度较慢等问题,提出融合正弦余弦和无限折叠迭代混沌映射(ICMIC)的蝴蝶优化算法.首先,采用ICMIC映射对蝴蝶个体状态进行初始化,避免算法陷入局部最优.然后,在自身认知飞行部分引入正弦余弦算子,平衡算法的局部搜索能力与全局搜索能力.最后,通过改进依赖香味大小的幂指数调整吸收程度,获取更好的最优解.在8个基准函数上的实验表明,文中算法具有较优的全局搜索能力和求解鲁棒性,寻优精度较高,收敛速度较快.     

基于Chebyshev映射的混沌粒子群融合FCM聚类算法

在PSO融合FCM实施聚类分析中,为克服PSO迭代后期易于发生早熟这一问题,选用Chebyshev映射产生混沌序列。在粒子群初始化时,使用该映射分别初始化各粒子位置和速度,同时,在粒子群算法各次迭代运行中,使用该映射计算惯性系数,并利用适应度方差判定粒子群算法是否发生早熟。若未发生早熟,则依基于混沌惯性系数粒子群搜索最优解,当发生早熟时,则按当前粒子群迄今为止搜索到的最优位置为起点进行混沌搜索,并用搜到的最优位置替换粒子群中最差粒子位置,进而将该混沌粒子群算法同FCM算法融合完成聚类分析任务。提出一种基于Chebyshev映射的混沌粒子群融合FCM均值聚类算法。实验结果显示该算法具有较好的寻优能力并提高了样本分类精度。     

混沌粒子群算法及其在优化设计中的应用

针对粒子群算法易早熟收敛的局限性,提出了一种基于Hénon 映射的混沌粒子群优化(CPSO)算法。该算法采用Hénon 映射,利用种群适应度方差进行早熟收敛判断,根据群体早熟收敛程度和个体适应值来调整惯性权重。仿真实验表明,改进后的混沌粒子群优化算法使收敛速度加快,且不易陷入局部极值点。     

动态学习混沌映射的粒子群算法

传统粒子群优化算法（PSO）对社会认知部分与自我认知部分都采用恒定学习常数,一定程度上限制种群全局协调能力。在算法收敛后期种群多样性丧失而导致全部个体收敛于搜索空间中的某一点,这易诱发早熟现象。针对这种缺陷提出一种动态学习混沌映射的粒子群优化算法（VLCMPSO）。在算法初期迭代中应多考虑自身记录的最佳点,在算法后期应快速向种群最佳点收敛,因而设计一种进行协调的动态学习因子。为克服早熟现象,判断种群多样性方差低于设定阈值时,以混沌映射的方式将该代最优个体位置更新且以新的方式进行优化操作。经实验证明新算法在收敛速度与精度上都具有更好的性能。     

基于受控混沌映射的简化粒子群优化算法

为了克服粒子群算法早熟收敛和收敛精度不高的缺陷,提出了基于受控混沌映射的简化粒子群优化算法。该算法在采用去除了速度项的简化粒子群算法结构基础上,用受控混沌变量来描述惯性权值,并且对进化停滞的个体和全局极值进行变异操作。数值实验结果表明,新算法在收敛速度和收敛精度方面较已有方法有了明显提高,具有更强的摆脱局部极值的能力。     

改进引力搜索算法用于工控系统入侵检测

为提高引力搜索算法的全局搜索能力和收敛速度,提出改进引力搜索算法(IGSA)。为引力常量嵌入混沌映射,使其在减小的同时可以混沌地变化,快速地跳出局部极小值,扩展搜索区域;引入细菌觅食算法(BFA)的趋化算子,利用最优个体信息对当前最佳粒子进行调整,提高收敛速度。4种基准函数的测试结果对比表明,IGSA有着更好的搜索能力和收敛速度。利用IGSA对孪生支持向量机(TWSVM)的参数进行寻优,将寻优后的TWSVM分类器应用于工控标准入侵检测数据集。实验结果表明,IGSA-TWSVM对整体入侵的误报率、漏报率和对各类入侵的检测率都优于其它算法。     

基于Petri网和混沌粒子群的JSP优化

以最小化完工时间为目标构建Petri网模型,并基于该模型将混沌原理和粒子群算法相结合,提出了一种基于Logistic映射的混沌粒子群优化（CPSO）算法。仿真实验结果表明,该算法能跳出局部最优,增强了全局寻优能力,进一步提高了计算精度和收敛速度。     

改进的变尺度混沌粒子群算法及其应用

针对粒子群算法(PSO)存在局部最优及后期收敛速度慢等问题,提出一种改进的变尺度混沌粒子群算法(IMCPSO).该算法初期,在整个解空间对最优粒子进行变尺度混沌扰动,以防止陷入局部最优;算法后期,则以最优粒子为中心引入变尺度混沌扰动,以提高算法收敛速度.当算法一旦陷入局部最优时,采用混沌粒子替代部分种群粒子以增加粒子多样性,使算法尽快跳出局部最优.基于benchmark测试函数的仿真结果表明,所提算法与基本粒子群算法(SPSO)和变尺度混沌粒子群算法(MCPSO)相比,具有明显好的搜索精度和收敛速度.最后,将该算法应用于电路故障诊断实验中的支持向量机参数优化问题,实验结果说明了其应用价值.     

基于混沌粒子群优化的支持向量机训练方法

为使粒子群优化算法初始粒子均匀分布在解空间,通过对混沌运动的遍历性和粒子群优化算法中惯性权重的分析,提出一种混沌粒子群算法。该算法对Circle模型进行改进,将其引入粒子群算法中,避免了粒子群算法陷入局部最优。给出应用混沌粒子群算法训练SVM的方法,并将其应用于人脸识别。仿真实验结果表明,改进的CPSO SVM方法比CPSO SVM和PSO SVM方法有更好的识别性能。     

基于PSO-RBF无线传感器网络入侵检测技术研究

针对无线传感器网络自身特性,提出了基于粒子群优化(PSO)径向基函数(RBF)神经网络的轻量级入侵检测方案,该方案结合PSO算法与RBF神经网络分别在全局搜索和局部搜索的优势,使用PSO优化RBF的中心、宽度及权值.仿真实验表明:基于PSO-RBF的入侵检测算法可以有效、可靠地运用于无线传感器入侵检测系统中.     

基于混沌策略状态转移算法的混沌系统参数辨识*

针对混沌系统的参数辨识是一个多维参数的优化问题,提出了基于混沌策略状态转移算法的混沌系统参数辨识方法。该方法是在初始化时以混沌序列初始化种群,在搜索过程中引入混沌变异机制,利用遍历性对状态进行变异操作,避免了过早收敛,提高了全局搜索能力。利用该算法辨识Lorenz混沌系统参数,并与基本状态转移算法和粒子群算法进行比较。仿真结果表明,在有无噪声干扰的情况下,该算法比粒子群算法和基本状态转移算法具有更好的辨识精度且比粒子群算法具有更好的收敛速度,证明了该算法的有效性和抗干扰性,对混沌理论的发展有重要的意义。     

基于特征优化与SVPSO的工控入侵检测

在工业控制系统(工控)与互联网技术深度融合的背景下,有效检测系统是否受到入侵威胁成为保障工控安全的关键.根据工控网络数据高维性和非线性的特点,应用Fisher分值和核主成分分析法对网络数据进行预处理,针对支持向量机参数寻优过程中标准粒子群优化算法易陷入局部最优的问题,提出基于自适应变异的粒子群优化算法SVPSO,进而构建系统入侵检测模型.在标准数据集上的仿真结果表明,与BP神经网络、K最近邻、随机森林和朴素贝叶斯算法相比,基于SVPSO算法构建的检测模型性能较优,检测精度达到98.75%,而误报率仅为1.22%.     

一种基于IPSO-SVM算法的网络入侵检测方法

网络入侵检测一直是计算机网络安全领域的研究热点,当前网络面临着诸多的安全隐患。为了提高网络入侵检测的准确性,首先对粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法进行了改进,然后利用改进的PSO算法(IPSO算法)对支持向量机(Support Vector Machine,SVM)的参数进行了优化,并在此基础上设计了一种新型的基于IPSO-SVM算法的网络入侵检测方法。实验结果表明,相比于经典的SVM和PSO-SVM算法,IPSO-SVM算法不仅 明显改善了网络训练的收敛速度,而且其网络入侵检测的正确率分别提高了7.78%和4.74%,误报率分别降低了3.37%和1.19%,漏报率分别降低了1.46%和0.66%。     

基于量子行为粒子群优化算法的定位技术研究

针对无线传感器网络(WSNs)节点定位问题,阐述了WSNs的分布迭代式定位方法研究。这种方法将每次迭代后定位的节点作为其余未知节点的参考节点.同时将基于测距定位问题看成一个多维优化问题,并提出利用具有快速收敛能力的量子行为粒子群优化(QPSO)算法进行求解。最后将仿真实验结果与粒子群优化(PSO)算法进行比较,表明QPSO算法在优化性能上优于PSO算法,有效提高了节点定位精度,证明该方法的有效性。     

一种用于高光谱遥感影像分类的改进多类支持向量机

将支持向量机(SVM)用于高光谱遥感影像分类的研究,采用决策边界特征提取(DBFE)算法对高光谱影像进行维数约简,以径向基函数(RBF)作为SVM模型的核函数,把混沌优化搜索技术引入到PSO算法中,以基本PSO算法为主体流程,对种群中最好的粒子进行给定步数的混沌优化搜索,以改进基本PSO算法进化后期收敛速度慢、易陷入局部极小值的缺陷。利用改进的混合粒子群优化算法(PSO)来实现SVM模型参数的自动选择,继而构建了一种参数最优的粒子群优化支持向量机(PSO-SVM)多类分类模型。选用220波段的AVIRIS高光谱遥感影像进行了分类试验。结果表明,与采用基于留一法(LOO)网格搜索策略的传统SVM相比,改进后的PSO-SVM算法可以提高分类精度约8.8%。该方法对于小样本、非均衡条件下的遥感影像数据分类非常有效。     

一种高效的混合蝙蝠算法

针对基本蝙蝠算法存在收敛速度慢,易陷入局部最优,求解精度低等缺陷,提出一种融合局部搜索的混合蝙蝠算法用于求解无约束优化问题。该算法利用混沌序列对蝙蝠的位置和速度进行初始化,为全局搜索的多样性奠定基础;融合Powell搜索以增强算法的局部搜索能力,加快收敛速度;使用变异策略在一定程度上避免算法陷入局部最优。选取几个标准测试函数进行仿真实验,结果表明：与基本蝙蝠算法和粒子群优化算法相比,混合蝙蝠算法具有更好的寻优性能。     

基于混沌更新策略的蜂群算法在SVM参数优化中的应用

针对支持向量机的参数寻优缺乏数学理论指导,传统人工蜂群算法易陷入长期停滞的不足,而混沌搜索算法具有很好的随机性和遍历性,提出了基于混沌更新策略人工蜂群支持向量机参数选择模型(IABC-SVM)。该模型利用混沌搜索对侦察蜂搜索方式进行改进,有效提高蜂群算法搜索效率。以UCI标准数据库中的数据进行数值实验,采用ACO-SVM、PSO-SVM、ABC-SVM作为对比模型,实验表明了IABC在SVM参数优化中的可行性和有效性,具有较高的预测准确率和较好的算法稳定性。     

基于混沌变异的自适应双粒子群优化

针对粒子群优化在解决高维优化问题时收敛性差、搜索效率不高的问题,在对粒子群优化算法收敛性分析的基础上,提出了混沌变异对极值进行扰动的方法,以增强算法摆脱局部最优解的能力.采用自适应惯性权重和局部邻域搜索保持较高的局部搜索性能,并结合双粒子群协同进化的方法,综合平衡优化算法的全局搜索和局部搜索能力.通过对4个典型测试函数进行的对比实验,表明了所提出的算法能大大提高粒子群优化的搜索效率和收敛精度.