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.     

基于IHS_RELM的网络安全态势预测方法

针对网络安全态势感知中的态势预测问题,提出一种基于IHS_RELM的网络安全态势预测方法。对和声搜索算法的原理进行了研究,在此基础上提出一种改进的和声搜索算法。将正则极速学习机(RELM)嵌入到改进的和声搜索算法(IHS)的目标函数计算过程中,利用IHS算法的全局搜索能力来优化选取RELM的输入权值和隐含层阈值,在一定程度上提升了RLLM的学习能力和泛化能力。仿真实验表明,与已有的其他预测方法相比,该方法具有更好的预测效果。     

自适应改进和声—单纯形进化算法研究

针对和声搜索算法的不足,提出了一种自适应改进和声—单纯形进化算法(AIHSEA)。通过在新算法中加入变异策略对和声微调进行改进来增强算法的鲁棒性;适时执行单纯形算子增加群体搜索的方向性来加快搜索;采用自适应参数HMCR、PAR和BW调节全局和局部搜索。采用六个标准的优化算法测试函数对AIHSEA进行测试,并与HS、IHS和GHS算法进行对比,仿真结果表明AIHSEA算法具有较强的精确寻优和跳出局部最优的能力。     

一种新的智能优化及其改进研究

研究了一种新的进化算法-和声搜索(HS)算法,针对其在处理复杂函数优化问题时容易陷入局部最优、收敛精度低的缺点,提出一种改进的和声搜索算法,算法在保留和声搜索的搜索机理的同时,把混合蛙跳算法中的局部搜索策略引入其中,维持了和声库的多样性,从而提高了对复杂问题的搜索效率.与同类算法相比,本文提出的和声搜索算法全局搜索能力强,收敛速度快,数值实验结果验证了算法的有效性和鲁棒性.     

基于IHS_LSSVR的网络安全态势预测方法

针对网络安全态势感知中的态势预测问题,提出一种基于IHS_LSSVR的网络安全态势预测方法。对和声搜索算法（HS）的原理进行了研究,在该基础上提出一种改进的和声搜索算法（IHS）。将最小二乘支持向量回归机（L-SSVR）嵌入到改进的和声搜索算法（IHS）的目标函数计算过程中,利用IHS算法的全局搜索能力来优化选取LSSV-R的参数,在一定程度上提升了LSSVR的学习能力和泛化能力。仿真实验表明,通过与已有的其他预测方法作对比,该方法具有更好的预测效果。     

基于DBN的入侵检测分类模型构建和优化方法

在深度信念网络(Deep Belief Network,DBN)应用于图像、视频等领域中,研究者们普遍通过实践经验设置DBN基本网络结构—DBN深度及每层神经元的个数.将DBN模型作为入侵检测分类模型,提出了DBN模型中基本网络结构的适应度标准,利用该标准提出了一种用于寻找DBN优化网络结构的改进粒子群优化算法.算法首先利用鱼群思想优化粒子群优化算法搜索初始优化网络结构,然后将初始优化网络结构作为利用滑动窗口优化粒子群算法的初始值,继续寻优直到找到全局优化网络结构.将优化算法构造的DBN模型作为入侵检测分类模型进行实验,实验结果表明,相较其它优化算法,方法显著提高了入侵检测分类准确率,明显降低了入侵检测误报率和检测时间,是一种高效且可行的入侵检测分类模型构建和优化方法.     

一种求解高维复杂优化问题的动态自适应和声搜索算法

为了更好地提高求解高维复杂优化问题的能力,提出一种动态自适应和声搜索(DSHS)算法。该算法采用正交试验来设计算法的初始化和声记忆库;利用多维动态自适应调整算子和单维和声微调算子相结合的策略进行和声创作;改进和声音调调解步长,从而增强算法的扰动能力,避免其陷入局部搜索。通过6个标准Benchmark函数测试表明,该算法在全局搜索能力、收敛速度和稳定性方面都有明显提高。     

一种基于和声搜索的动态交叉粒子群算法

针对粒子群优化算法(PSO)在优化多维问题时容易陷入局部最优的问题,提高其全局搜索能力和拓展能力,提出了一种基于和声搜索的动态交叉粒子群算法.引入动态交叉操作,使得粒子在更新速度时实现共享有效信息,保证粒子进化过程中的种群多样性,提高全局搜索能力.结合和声搜索(HS)的随机搜索能力提出了HS-DCPSO,利用和声搜索的自适应调整参数音符调节概率PAR和间隔调整带宽bw来提高粒子群的拓展能力.通过多个基准函数对所提出的HS-DCPSO算法进行仿真测试,并与HS、PSO及多种改进的粒子群算法对比,验证所提出的HS-DCPSO算法具有较强的全局搜索能力和局部拓展能力,并且算法时间复杂度相比传统PSO增加不明显.     

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。     

全局竞争和声搜索算法

提出一种全局竞争和声搜索(GCHS) 算法, 给出随机局部平均和声和全局平均和声的概念, 建立竞争搜索机制, 实现每次迭代产生两个和声向量并进行竞争选择. 设计自适应全局调整和局部学习策略, 平衡算法的局部搜索和全局搜索, 详细分析参数HMS、HMCR和PAR对算法优化性能的影响. 数值结果表明, GCHS 算法在精度、收敛速度和鲁棒性方面比和声搜索算法及最近文献中提出的7 种优秀改进和声搜索算法要好.

     

基于和声搜索算法和相关向量机的网络安全态势预测方法

针对当前网络安全时变性、非线性、预测评估难的现状,提出一种基于和声搜索算法和相关向量机(HS-RVM)的网络安全态势预测方法,以弥补现有预测方法在预测精度方面的不足。在预测过程中,首先对网络安全态势样本集进行归一化处理和相空间重构;然后,通过利用和声搜索(HS)算法搜索相关向量机(RVM)最优的超参数,以得到预测精度和速度都得到提升的网络安全态势预测模型;最后,采用Wilcoxon符号秩检验验证模型预测性能之间的差异性。仿真实例表明,所提预测方法的平均绝对百分误差(MAPE)和均方根误差(RMSE)分别为0.49575和0.02096,预测性能优于改进和声搜索(IHS)算法优化的正则极速学习机(RELM)预测模型和PSO算法优化的支持向量机回归(PSO-SVR)模型,Wilcoxon符号秩检验结果显示预测性能之间具有显著的差异性。所提预测方法能够较为精确描述网络安全态势变化规律,有利于网络管理者及时掌握网络安全态势变化趋势。     

基于布谷鸟搜索和深度信念网络的肺部肿瘤图像识别算法

针对深度信念网络（DBN）权值随机初始化易使网络陷入局部最优的问题,在传统DBN模型中引入布谷鸟搜索（CS）算法,提出一种基于CS-DBN的肺部肿瘤图像识别算法。首先,利用CS的全局寻优能力对DBN的初始权值进行优化,并在此基础上进行DBN的逐层预训练;然后,利用反向传播（BP）算法对整个网络进行微调,从而使网络权值达到最优;最后,将CS-DBN应用于肺部肿瘤图像的识别,实验从受限玻尔兹曼机（RBM）训练次数、训练批次大小、DBN隐层层数和隐层节点数四个角度将CS-DBN与传统DBN进行比较,以验证该算法的可行性和有效性。实验结果表明,CS-DBN的识别精度明显高于传统DBN,在不同RBM训练次数、训练批次大小、DBN隐层层数和隐层节点数条件下,CS-DBN较传统DBN识别率提高百分点的范围分别是1.13~4.33、2.00~3.34、1.07~3.34和1.40~3.34。CS-DBN能够在一定程度上提高肺部肿瘤的识别精度,从而提高肺部肿瘤计算机辅助诊断性能。     

QoS-aware optimal and automated semantic web service composition with user’s constraints

Automated semantic web service composition is one of the critical research challenges of service-oriented computing, since it allows users to create an application simply by specifying the inputs that the application requires, the outputs it should produce, and any constraints it should respect. The composition problem has been handled using a variety of techniques, from artificial intelligence planning to optimization algorithms. However no approach so far has focused on handling three composition dimensions simultaneously, producing solutions that are: (1) fully functional (i.e., fully executable) by using a mechanism of semantic matching between the services involved in the solutions, (2) are optimized according to non-functional quality-of-service (QoS) measurements, and (3) respect global QoS constraints. This paper presents a novel approach based on a Harmony Search algorithm that addresses these three dimensions simultaneously through a fitness function, to select the optimal or near-optimal solution in semantic web service composition. In our approach, the search space is modeled as a planning-graph structure which encodes all the possible composition solutions for a given user request. To improve the selection process we have compared the original Harmony Search algorithm with its recently developed variants Improved Harmony Search (IHS) algorithm and Global Best Harmony Search (GHS) algorithm. An experimentation of the approach conducted with an extended version of the Web Service Challenge 2009 dataset showed that: (1) our approach is efficient and effective to extract the optimal or near-optimal composition in diverse scenarios; and (2) both variants IHS and GHS algorithms have brought improvements in terms of fitness and execution time.     

基于IHSA_LSSVM的供应链绩效评估研究

为有效评估供应链绩效,结合和声搜索算法(IHSA)与最小二乘支持向量机,提出一种评估算法(IHS_LSSVM)。研究和声搜索算法的原理,对基音调整概率和基音调整步长进行动态调整,给出一种改进的和声搜索算法。利用该算法的全局搜索能力优化选取LSSVM的惩罚因子r和高斯核函数的半径σ。采用供应链绩效评估实例,构建供应链评估模型。仿真实验结果表明,与已有的BP神经网络和LSSVM等评估算法相比,IHS_LSSVM具有更小的预测误差和更高的预测精度。     

求解零空闲流水线调度问题的和声退火算法

针对以最大完工时间为目标的零空闲流水线调度问题提出了和声退火算法。首先引入了基于ROV规则的编码方式,使和声搜索应用于离散问题,从初始化方法、参数调整、候选解的产生、和声记忆库的更新方法等四个方面对基本和声搜索算法进行了改进,基于此提出了改进的和声搜索算法;其次,结合和声搜索和模拟退火算法的优点,分别对和声搜索过程中的最优解、和声记忆库中的随机选中的解及一个新解分别进行模拟退火,提出了三种不同的和声退火算法。仿真实验表明所提算法的有效性和优越性。     

混合和声搜索算法优化SVM的订单优先权评价

订单优先权评价是制订生产计划的关键,针对当前订单优先权评价模型不足,提出一种混合和声搜索算法优化支持向量机的订单优先权评价模型（HHS-SVM）。构建订单优先权评价指标体系,采用支持向量机建立订单优先权评价模型,并采用和声搜索算法优化支持向量机参数,在参数寻优过程中,引入了人工鱼群算法的觅食行为,提高了算法跳出局部最优解的能力和收敛速度,采用仿真实验测试模型的性能。结果表明,相对于对比模型,HHS-SVM提高了订单优先权评价精度,是一种可行、有效的订单优先权评价模型。     

Performance evaluation of an improved harmony search algorithm for numerical optimization: Melody Search (MS)

Melody Search (MS) Algorithm as an innovative improved version of Harmony Search optimization method, with a novel Alternative Improvisation Procedure (AIP) is presented in this paper. MS algorithm mimics performance processes of the group improvisation for finding the best succession of pitches within a melody. Utilizing different player memories and their interactive process, enhances the algorithm efficiency compared to the basic HS, while the possible range of variables can be varied going through the algorithm iterations. Moreover, applying the new improvisation scheme (AIP) makes algorithm more capable in optimizing shifted and rotated unimodal and multimodal problems than the basic MS.In order to demonstrate the performance of the proposed algorithm, it is successfully applied to various benchmark optimization problems. Numerical results reveal that the proposed algorithm is capable of finding better solutions when compared with well-known HS, IHS, GHS, SGHS, NGHS and basic MS algorithms. The strength of the new meta-heuristic algorithm is that the superiority of the algorithm over other compared methods increases when the dimensionality of the problem or the entire feasible range of the solution space increases.     

改进的和声搜索算法在函数优化中的应用

针对函数优化问题,通过分析和声搜索算法的2个关键参数(和声微调概率与和声微调幅度)对算法搜索性能的影响,提出和声微调概率与和声微调幅度随搜索过程的进行而动态适应变化的方法,从而得到9种改进的和声搜索算法。仿真实验表明,所得方法具有较好的优化性能,计算结果优于M_IHS算法。     

基于混沌和声搜索的最优线性协作频谱感知算法

为了进一步提高认知无线电频谱感知的准确性和可靠性,提出一种基于混沌和声搜索(CHS)的最优线性协作频谱感知算法。该算法基于能量检测的线性加权协作频谱感知模型,利用和声搜索(HS)算法本身的优化能力和混沌映射的遍历性、随机性等特点,通过求解最优权值的方法,提高频谱感知的性能。仿真实验结果表明,CHS算法的优化性能和收敛速度均优于传统的HS算法,基于CHS的最优线性协作频谱感知算法能够找到最优的权值,从而提高了复杂通信环境下的检测概率;并且在相同的虚警概率下,所提算法性能优于基于修正偏差因子的协作频谱感知算法。