多维多极值函数优化的和声退火算法

针对多极值实函数优化问题,本文结合和声搜索与模拟退火算法,提出了一种新的搜索算法,即和声退火算法。新算法保留了和声搜索的搜索机理,但对和声搜索中于和声记忆库外的搜索方法用超快速模拟退火算法作了改进,对和声记忆库内新解产生方法也作了相应的调整,从而提高了对多维问题的搜索效率。数值实验结果表明算法对和声搜索有明显的改进,收敛速度更快,跳出局部极值点的能力较强。新算法在解决多维多极值优化问题方面比遗传算法更具效率,值得进一步研究与推广应用。     

基于遗传和声算法求解函数优化问题*

针对遗传算法和和声搜索算法各自的特点,提出了一种新的搜索算法——遗传和声算法（GAHS）。新算法利用遗传算法改进了和声算法中和声记忆库初始解的产生方式,同时对和声算法中新解的产生方式也作了改进;将此改进算法应用到函数优化问题中,并分别对六个测试函数进行了仿真,用于验证算法的可行性。仿真结果表明,遗传和声算法提高了函数优化的搜索效率,具有较高的寻优性能和较强的跳出局部极小的能力。     

基于离散和声搜索与模拟退火的混合算法

和声搜索是一种启发式优化算法,对和声搜索算法进行离散化,使其能够适用于组合优化问题,就离散和声搜索算法进行两点改进,针对离散和声搜索算法容易陷入局部最优的缺陷,提出一种离散和声搜索与模拟退火算法的混合策略。实验结果表明,基于改进离散和声搜索与模拟退火的混合算法具有较高的求解质量。     

改进和声搜索算法及其在连续函数优化中的应用

针对一般和声搜索(HS)算法在求解连续函数优化问题时存在的困难,提出一种改进的多样化和声搜索(IDHS)算法。该算法借鉴模拟退火算法的思想对参数的更新方式作出调整,并且限制保存在和声记忆矩阵中的一致和声的数量以增加解的多样性。数值仿真结果表明,与其他几种传统的和声搜索算法相比,该方法进一步提高了计算精度和收敛速度,以及全局寻优能力。     

改进和声搜索算法及其在连续函数优化中的应用

针对一般和声搜索(HS)算法在求解连续函数优化问题时存在的困难,提出一种改进的多样化和声搜索(IDHS)算法。该算法借鉴模拟退火算法的思想对参数的更新方式作出调整,并且限制保存在和声记忆矩阵中的一致和声的数量以增加解的多样性。数值仿真结果表明,与其他几种传统的和声搜索算法相比,该方法进一步提高了计算精度和收敛速度,以及全局寻优能力。     

基于圆形信赖域的改进和声搜索算法

针对标准和声搜索(HS)算法易陷入局部最优、收敛精度不高的不足,提出了一种基于圆形信赖域(CTR)的新型和声搜索算法--CTRHS。该算法运用逐双音调一次性产生方式,在记忆思考环节交互式地采取面向圆形信赖域的集约化思考操作,在双音调微调环节利用当前和声记忆库中的最好或最差和声来确定微调带宽,并且以新生成和声直接替换当前和声记忆库中最差和声来实现和声记忆库的更新。通过在9种标准测试函数上对CTRHS算法进行实验验证和算法性能对比,结果表明CTRHS算法在解质量、收敛性能上优于文献中已报道的7种HS改进算法,且当和声记忆库规模(HMS)、和声记忆库思考率(HMCR)分别取5和0.99时,它能表现出更佳的全局优化性能。     

一种改进的和声搜索算法

针对基本和声搜索算法的不足,提出一种改进的和声搜索算法.首先在和声搜索算法的记忆库中加入权重,减少搜索的随机性;其次让扰动方程中的带宽具有自适应性,从而提高原算法的鲁棒性和收敛速度.算法在计算机上予以实现,并通过一系列测试函数求解,验证了改进算法与基本和声搜索算法及其他智能算法相比,能得到更多的最优解和较小的方差.     

基于和声退火算法的多维函数优化*

在研究和声搜索对多维函数优化问题的基础上,结合传统的模拟退火算法,提出一种混合优化算法——和声退火算法。该算法改进了和声的搜索机制,选取合理的取值概率HMCR以及动态的微调概率PAR,在和声记忆库内随机搜索,获得较高质量的新和声;然后对新和声执行一次Metropolis算法,从而增强了全局探索能力,减小了陷入局部极小值的机会。仿真实验数据表明,算法明显优于和声搜索和模拟退火算法,具有较高的求解质量和效率。     

混合变邻域和声搜索的独立任务调度问题研究

结合和声搜索和变邻域搜索算法的特点,提出混合的和声变邻域搜索算法,并将混合算法用于解决多处理机独立任务调度问题.混合算法采用列表调度方法对和声解进行编码,把和声分量转换为基于优先级的独立任务调度模型,利用变邻域搜索算法对和声解进行局部搜索以提高和声算法的搜索效率和解质量,利用模拟退火算法中的Metropolis准则作为新解接受准则,防止算法陷入局部极值.仿真实验对比结果表明,混合算法在解决独立任务的多处理机调度中具有更强的全局搜索能力和更快的收敛速度,并且能够跳出局部极小获得更高质量的解.     

一种基于迭代局部搜索的和声搜索算法

为了改进原始和声搜索算法的全局搜索性能,提出了基于迭代局部搜索的和声搜索算法.该算法在充分利用和声记忆库中信息和提高搜索效率的同时,对于不满足停止准则的新和声采用基于改进kick策略移动的迭代局部搜索算法进行寻优,从而使新算法具有较强的"爬山"能力.针对4个benchmark函数对新算法做了测试,并与粒子群优化算法以及已有的几个算法进行了比较,结果表明该算法跳出局部极值点的能力较强、收敛速度更快、寻优精度较高;最后将新算法应用到焊接梁的优化设计问题中,仿真结果验证了该算法在求解焊接梁最小造价问题时优于原始的和声搜索算法、遗传算法等方法.     

求解批量流水线调度问题的改进和声搜索算法

针对以最大完工时间为目标的批量流水线调度问题,提出一种改进的和声搜索优化算法。该算法采用ROV规则的编码方式,使具有连续本质的和声搜索算法能直接应用于调度问题。对和声库的初始化和候选解的产生方式进行改进。针对该算法容易陷入局部最优的缺陷,将其与阈值接受算法结合,得到2种混合算法。仿真结果证明了该算法的有效性。     

基于改进离散和声算法的批量流水线调度研究

针对批量流水线调度问题,提出了以总流经时间为目标的改进离散和声算法。与基本的和声算法相比,该算法首先采用了基于工件序列的编码方式,使其直接应用于调度问题,同时运用NEH和SWAP方法产生初始和声库,保证了初始种群具有较高的质量和多样性。使用自适应和声微调概率参数和INSERT方法产生新解,提高了算法的优化性能。为了提高算法的局部搜索能力,结合交换扰动策略和插入邻域搜索算法给出了两种混合求解策略。仿真实验表明所提算法的有效性。     

Three improved hybrid metaheuristic algorithms for engineering design optimization

This paper presents three hybrid metaheuristic algorithms that further improve the two hybrid differential evolution (DE) metaheuristic algorithms described in Liao [1]. The three improved algorithms are: (i) MDE′–HJ, which is a modification of MA–MDE′ in Liao [1] by replacing the random walk with direction exploitation local search with the Hooke and Jeeves (HJ) method; (ii) MDE′–IHS–HJ, which is constructed by adding the Hooke and Jeeves method to the original cooperative hybrid, i.e., MDE′–IHS; and (iii) PSO–MDE′–HJ, which is a variation of MDE′–IHS–HJ by replacing improved harmony search (IHS) with particle search optimization (PSO). A comprehensive comparative study was carried out to compare the three improved hybrids with the three algorithms presented by Liao [1] in terms of average success rate, average function evaluations taken, average elapsed CPU time, and convergence profiles. A total of 18 problems, 4 more than those used in Liao [1], were selected from different engineering domains for testing. The test results indicate that all three new hybrids can achieve higher success rate in much less CPU time. Among these three hybrids, MDE′–IHS–HJ is the best one in terms of success rate, better than the best hybrid in Liao [1] by over 15% and better than the second best, PSO–MDE′–HJ, by nearly 10%.     

Optimal power flow solution using improved harmony search method

This paper describes the improved harmony search method (IHS) to solve optimal power flow (OPF) problems. The harmony search is one of meta-heuristic search methods inspired by the improvisation of musicians developed by Geem (2001) [23]. The proposed algorithm was tested with five standard IEEE test systems (6-bus, 14-bus, 30-bus, 57-bus and 118-bus test systems). The tests were divided into smooth and non-smooth fuel-cost cases. The comparisons among solutions obtained by sequential quadratic programming (SQP), genetic algorithms (GA) and IHS were conducted. As revealed from the simulated results, the effectiveness of the IHS for solving OPF problems was confirmed.     

求解批量流水线调度问题的和声算法

针对以最大完工时间和总流经时间为目标的批量流水线调度问题,提出了改进的和声调度算法。该算法采用基于最大位置值(LPV)规则的编码方式,使具有连续性质的和声算法应用于求解调度问题;提出新的初始化方法,应用了多种群进化的思想更新和声库,并结合和声算法和模拟退火算法各自的特点,给出了两种混合调度算法。仿真实验表明所提算法的可行性和有效性。     

基于蛙跳算法的零空闲流水线调度问题优化

针对零空闲流水线调度问题,以E/T指标最优为优化测度,提出了一种蛙跳求解算法。首先,该算法采用新的个体产生方法,扩展传统蛙跳算法的求解模型。其次,使用带有启发式策略的种群初始化方法优化初始解性能。再次,借助基于种群多样性的方法进行排序和分组,并通过部分随机初始化策略保持种群多样性。最后,结合一种简单而有效的邻域搜索算法,达到局部探索和全局搜索之间的平衡,进而提高收敛速度。在若干benchmark问题上的仿真实验表明了所提算法的有效性。     

Two hybrid differential evolution algorithms for engineering design optimization

This paper presents two hybrid differential evolution algorithms for optimizing engineering design problems. One hybrid algorithm enhances a basic differential evolution algorithm with a local search operator, i.e., random walk with direction exploitation, to strengthen the exploitation ability, while the other adding a second metaheuristic, i.e., harmony search, to cooperate with the differential evolution algorithm so as to produce the desirable synergetic effect. For comparison, the differential evolution algorithm that the two hybrids are based on is also implemented. All algorithms incorporate a generalized method to handle discrete variables and Deb's parameterless penalty method for handling constraints. Fourteen engineering design problems selected from different engineering fields are used for testing. The test results show that: (i) both hybrid algorithms overall outperform the differential evolution algorithms; (ii) among the two hybrid algorithms, the cooperative hybrid overall outperforms the other hybrid with local search; and (iii) the performance of proposed hybrid algorithms can be further improved with some effort of tuning the relevant parameters.     

自适应变异尺度系数和混合选择的回溯搜索算法

回溯搜索算法（Backtracking Search Optimization Algorithm,BSA）是一种基于种群的进化算法。该算法有良好的全局搜索性能,但存在收敛速度慢的缺点。针对这一缺点,提出了自适应变异尺度系数和混合选择的改进的回溯搜索算法。改进的变异尺度系数是基于Metropolis准则提出的,它的总体趋势自适应减小。改进的选择策略是整体[q]%择优法与锦标赛选择法的混合选择机制,在选择过程中使一定比例的优秀个体优先进入下一代,剩余个体对位选取适应度较高的个体。对5个复杂的约束优化问题进行仿真实验,得到的实验结果分别与原算法和众多同类算法进行了比较,实验结果表明了改进算法的有效性和良好竞争力。     

自适应和声搜索算法及在粗糙集属性约简中的应用

针对改进和声搜索算法（ＩＨＳ）存在的不足,提出了自适应和声搜索算法（ＡＨＳ）．该算法利用和声库中变量函数的最大差值来调节ＰＡＲ 和ｂｗ,从而提高了对多维问题的搜索效率．利用５个标准测试函数对ＡＨＳ算法进行测试,并应用于粗糙集的属性约简中．仿真结果表明了该算法的有效性和实用性．     

自适应和声粒子群搜索算法

针对现有改进和声搜索算法(IHS)的不足,提出一种自适应和声粒子群搜索算法(AHSPSO).首先对和声记忆库中每个变量用粒子群算法寻优,再利用自适应参数PAR和bw调节来提高对多维问题的搜索效率.利用5个标准的优化算法测试函数对AHSPSO算法进行测试,并与IHS,PSO和SA算法进行对比,仿真结果表明了AHSPSO算法具有较强的精确寻优和跳出局部最优的能力.