粒子群优化算法中惯性权值调整的一种新策略

惯性权值的设置对粒子群优化（PSO）算法的性能起着关键作用,现有的基于惯性权值的改进算法提高了算法的性能,但都把惯性权值作为全局参数,很难控制算法的搜索能力。本文在充分分析惯性权值的关键作用基础上给出一种新的惯性权值调整策略及其相应的粒子群优化算法,使用不同的惯性权值更新同一代种群。测试结果表明,新算法提高了算算法的性能,并具有更快的收敛速度和跳出局部最优的能力。     

混沌惯性权值调整策略的粒子群优化算法

粒子群优化算法是一种新颖的智能优化算法。惯性权值对粒子群优化算法的性能有着重要的影响。在分析已有的惯性权值调整策略的基础上,提出了混沌惯性权值调整策略,该策略将惯性权值用一个混沌变量来描述。标准测试函数实验表明,在不影响优化结果精度的情况下,混沌惯性权值调整策略的粒子群优化算法收敛速度较已有方法有了明显的提高。     

一种改进粒子群优化算法

为了提高粒子群优化算法的性能,提出了一种惯性权值调整的改进粒子群优化算法,该算法的惯性权值满足不同。粒子对全局和局部搜索能力的不同需求,每次迭代后根据适应度值对惯性权值做相应的调整。对4个典型的测试函数进行仿真表明,该算法比标准粒子群优化算法有更好的收敛性和更快的收敛速度,改善了优化性能。     

一种改进粒子群优化算法

为了提高粒子群优化算法的性能,提出了一种惯性权值调整的改进粒子群优化算法,该算法的惯性权值满足不同粒子对全局和局部搜索能力的不同需求,每次迭代后根据适应度值对惯性权值做相应的调整.对4个典型的测试函数进行仿真表明,该算法比标准粒子群优化算法有更好的收敛性和更快的收敛速度,改善了优化性能.     

粒距反馈的S函数粒子群权值调整策略

针对标准粒子群优化（PSO）算法把惯性权值作为全局参数,很难适应复杂的非线性优化的问题,提出了一种基于粒距和S型函数的粒子群权值调整策略（SFIW）。利用S型函数能够在非线性和线性之间平滑过渡的特性,构造了基于Logistic方程的惯性权值函数。在优化过程中根据每个粒子的粒距大小,调整每个粒子的惯性权值函数的非线性系数,使得粒距较大的粒子获得较大的惯性权值、粒距较小的粒子获得较小的惯性权值,从而平衡算法的局部开发和全局探测能力。最后,通过对基准函数的仿真并与其他PSO算法比较,验证了算法的有效性和可行性。     

粒子群优化算法的分析与改进

分析了惯性权值对粒子群优化(PSO)算法优化性能的影响，进而提出选择惯性权值的新策略．在随机选取惯性权值的同时，自适应地调整随机惯性权值的数学期望，有效地调整算法的全局与局部搜索能力．测试表明基于随机惯性权(RIW)策略的PSO算法，其全局搜优的速率与精度有明显提高．     

一种改进线性惯权的粒子群算法

粒子群算法是一类智能优化搜索算法,该算法初期收敛很快,但后期易陷入局部最优点。为了提高粒子群算法的性能,提出一种改进线性惯权粒子群算法。该算法中惯性权值采用线性递减线性递增策略,其增减受粒子群的聚集度影响。对两个典型的测试函数进行仿真表明,该算法的搜索效率和精度优于一般的粒子群算法和惯性权值线性递减粒子群算法,同时具有较好的收敛稳定性。     

自适应模糊的粒子群优化算法

标准粒子群算法易陷入局部最优值。根据粒子群算法中的不确定性因素,提出自适应模糊的粒子群优化算法（AFPSO）。在该算法中,对惯性权值和位置更新采用模糊控制,用所有粒子的个体最优的加权平均替代全局最优值,增强了粒子之间相互学习的能力。仿真实验表明,AFPSO算法简单,可灵活地调节全局搜索和局部搜索能力,与已有相关算法比较,较好地解决了粒子群早熟问题,并提高了搜索精度。     

新型飞蛾火焰优化算法的研究

飞蛾火焰优化算法（Moth-Flame Optimization，MFO）是一种自然激励且易于实现的全局优化算法，在许多实际优化任务中表现出良好的性能。然而，MFO算法存在早熟收敛和容易陷入局部最优解的问题，针对这些不足，提出了一种Kent混沌动态惯性权值的改善飞蛾火焰优化算法（Ameliorative MFO，AMFO）。在AMFO算法中，引入Kent混沌映射搜索策略帮助当前最优解跳出局部最优；采用基于适应度值和迭代次数的动态惯性权值策略来平衡算法的开发和探索能力，以进一步提升MFO算法性能。在8个经典benchmark函数上验证AMFO算法的搜索精度和性能，并将其结果与标准飞蛾火焰优化算法、粒子群算法和差分进化算法进行比较，仿真结果表明AMFO算法具有较好的搜索性能。     

基于模糊文化算法的自适应粒子群优化

为解决粒子群优化中惯性权重的调整机制在具体优化问题中的自适应问题,本文建立了一种全新的基于模糊文化算法的自适应粒子群优化算法;利用模糊规则表示个体粒子在演化过程中获取的经验,经验共享形成群体文化,并利用遗传算法来实现文化的进化;通过信念空间中以模糊规则表示的知识建立模糊系统来逼近与实际问题相适应的惯性权
权重控制器。在测试函数集上的仿真实验对比结果证明,该算法相对于现有算法有优势。     

基于惯性因子自适应粒子群和模糊熵的图像分割 *

由于基本粒子群算法存在易陷入局部最优以及过早收敛的缺点 ,使得基于粒子群和模糊熵的图像分割算法难以得到理想的分割效果。针对此问题 ,提出了一种基于惯性因子自适应粒子群和模糊熵的图像分割算法,利用惯性因子自适应粒子群和高斯变异来搜索使模糊熵最大的参数值 ,得到模糊参数的最优组合 ,进而确定图像的分割阈值。通过与其他两种粒子群算法的分割结果进行比较 ,表明该算法取得了令人满意的分割结果 ,算法运算时间较小 ,具有很好的鲁棒性和自适应性。     

一种改进的微粒群优化算法

基于惯性权重对微粒群优化算法（Particle Swarm Optimization,PSO）优化性能的显著影响,提出了一种改变惯性权重的方法以改进PSO算法的优化性能。算法中惯性权重的动态改变是通过对其进行PSO寻优来控制的。经过对标准函数的测试计算,无论是二维还是多维的问题,这种改变惯性权重的PSO算法的寻优结果的准确度和精度均得以提高,收到了良好的效果,尤其在高维情况下,显示出算法性能得到了明显改善。     

一种动态调整惯性权重的粒子群优化算法

针对粒子收敛速度慢、搜索精度不高和算法性能在很大程度上依赖于参数的选取等缺点,提出了一种非线性指数惯性权重粒子群优化算法(Exponential Inertia Weight in Particle Swarm Optimization,EIW-PSO)。在每次迭代的过程中, 采用粒子最大适应值和最小适应值的指数函数来动态调整 算法中的惯性权重,更有利于算法在寻优过程中跳出局部最优;同时,引入随机因子以确保种群的多样性,使粒子更快地收敛到全局最优位置。为了验证该算法的寻优性能,通过8个基准测试函数将标准PSO、线性递减惯性权重LDIW-PSO、均值自适应惯性权重MAW-PSO在不同维度和种群规模下进行测试比较。实验结果表明,提出的EIW-PSO算法具有更快的收敛速度和更高的求解精度。     

一种混沌粒子群嵌入优化算法及其仿真

为克服混沌粒子群优化(CPSO)算法由于采用随机数作为算法参数而不能保证种群多样性和优化遍历性的缺陷,通过将混沌变量嵌入到常规粒子群优化算法(PSO)中,使PSO算法中的惯性权值和随机数用混沌随机序列来替代,提出了一种新的混沌粒子群嵌入优化算法(CEPSO),以充分利用混沌运动的随机性、遍历性克服粒子群优化算法容易陷入局部最优的缺点.通过复杂多维函数的寻优测试,验证了本算法的有效性,并将仿真结果与混沌粒子群优化算法进行比较,证明了CEPSO算法更具有较强的全局搜索能力和收敛速度.     

Intelligent identification and control using improved fuzzy particle swarm optimization

This paper presents a novel improved fuzzy particle swarm optimization (IFPSO) algorithm to the intelligent identification and control of a dynamic system. The proposed algorithm estimates optimally the parameters of system and controller by minimizing the mean of squared errors. The particle swarm optimization is enhanced intelligently by using a fuzzy inertia weight to rationally balance the global and local exploitation abilities. In the proposed IFPSO, every particle dynamically adjusts inertia weight according to particles best memories using a nonlinear fuzzy model. As a result, the IFPSO algorithm has a faster convergence speed and a higher accuracy. The performance of IFPSO algorithm is compared with advanced algorithms such as Real-Coded Genetic Algorithm (RCGA), Linearly Decreasing Inertia Weight PSO (LDWPSO) and Fuzzy PSO (FPSO) in terms of parameter accuracy and convergence speed. Simulation results demonstrate the effectiveness of the proposed algorithm.     

基于自适应惯性权重的均值粒子群优化算法

针对粒子收敛速度慢、搜索精度不高和算法性能在很大程度上依赖参数选取等缺点,提出了一种基于自适应惯性权重的均值粒子群优化算法。对算法中的惯性权重参数采用动态自适应变化方式,在迭代过程中根据粒子适应度差值将种群划分为三个等级,对不同等级的粒子采用不同的惯性权重策略,使粒子能根据自己所处的位置选择合适的惯性权重值,更快地收敛到全局最优位置;同时分别用个体极值和全局极值的线性组合取代PSO算法中的全局最优位置与个体最优位置。通过实验仿真与对比,验证了新算法性能优于标准PSO及其它一些改进的PSO算法,能够用较少的迭代次数找到最优解,具有更快的收敛速度和更高的收敛精度。     

一种单个粒子自适应修正的粒子群算法

在各类优化问题的解决过程中,群智能优化算法的局部搜索与全局搜索性能都起着重要的作用。在粒子群优化算法中,惯性权值的引入对粒子群算法的收敛性与稳定性都具有一定的影响。因此,在分析现有权值递减策略的基础上,提出一种基于单个粒子适应值的权值修正策略,区别对待同次迭代中适应值好与差的粒子,通过不同的权值赋值策略,以充分发挥各粒子的优势,以增强全局搜索和跳出局部最优的能力。通过对标准测试函数所做的对比实验,该策略可以使粒子在搜索初期获得更好的多样性,使粒子具有更强的摆脱陷入局部极值点的能力;在搜索末期可以加快粒子收敛速度以提高粒子群优化算法的快速性能。改进算法有效减少了早熟的发生,提高了粒子的收敛性能,取得了比较满意的仿真结果。     

基于改进PSO和BP混合优化算法的炉温控制系统研究

针对工业生产中电阻炉温度控制系统所存在的大惯性、大滞后等问题,提出一种应用于电阻炉炉温的基于改进粒子群(PSO,particle swarm optimization)算法的模糊RBF-PID控制策略.在该控制系统中,采用引入惯性权重因子和遗传变异算子的改进粒子群算法对模糊RBF(径向基函数)隶属度函数的初始值进行优化,再用BP(误差反向传播)算法进行细调,并结合模糊推理和RBF学习能力在线调整PID控制参数,从而达到最优的PID控制效果.仿真结果表明,该算法跟踪快、超调小、不易陷入局部极小值,同时鲁棒性和抗干扰性优于传统PID控制.