融合混沌映射和二次插值的自适应鲸鱼优化算法

针对鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm, WOA)易陷入局部最优，收敛速度慢和寻优精度低等问题，提出一种融合混沌映射和二次插值的自适应鲸鱼优化算法(adaptive whale optimization algorithm based on chaotic mapping and quadratic interpolation, CQAWOA)。引入混沌映射在初始化阶段生成新种群，实现种群多样性；设计自适应权重，提高算法全局搜索和局部寻优能力并加快收敛速度；利用二次插值策略生成新的鲸鱼个体，采用贪婪策略更新局部最优解，提高种群计算的精度。通过15个基准函数将改进算法与其它优化算法进行对比测试，测试结果验证了在求解过程中，改进算法寻优速度和求解精度均存在显著提升。     

一种改进的鲸鱼优化算法

针对鲸鱼优化算法(WOA)收敛速度慢、收敛精度低的问题,在提升性能的基础上保留WOA的简单性,提出一种改进的WOA。利用分段Logistic混沌映射产生混沌序列对种群位置进行初始化,以维持全局搜索时初始种群的多样性。考虑算法的非线性优化过程和搜索过程中个体状态的差异性,在WOA中引入非线性自适应权重策略,以协调全局探索和局部开发能力。通过仿真测试比较改进算法和WOA在求解6个典型基准函数时的性能,实验结果表明,改进算法在寻优过程中能够保持初始种群多样性,且具有更快的收敛速度和更优的收敛精度。     

仿生策略优化的鲸鱼算法研究

通过对混沌映射初始化种群和自适应调整搜索策略对鲸鱼优化算法(WOA)改进,提出了仿生策略优化的鲸鱼算法(BWOA),实现了对算法的全局优化能力和收敛速度的改进.通过基准测试函数的仿真,BWOA与标准WOA及高效的WOA(EWOA)对比分析,证明了BWOA的有效性.     

基于改进鲸鱼算法的长江经济带配送问题研究

长江经济带物流配送很大程度影响着我国物流成本和企业竞争力。因此,对长江经济带配送问题的求解算法进行研究。建立长江经济带配送成本最小的数学模型;采用混沌机制、自适应惯性权重、蛙跳算法和模拟退火算法对鲸鱼算法(WOA)进行改进,提出改进WOA(IWOA);对长江经济带配送实例和4个国际标准算例进行测试。仿真实验中,IWOA能够有效求解实例,且能够求得1个与更新1个小规模国际标准算例最优解,求出大规模国际标准算例的最终解与最优解相差1.4%以内,求得各算例平均值、算法平均运行时间均优于WOA、遗传算法(GA)和粒子群算法(PSO)。结果表明,IWOA性能优于WOA、GA和PSO。     

面向柔性作业车间调度的多策略鲸鱼优化算法

以某大型家具企业的柔性生产制造过程中调度问题为研究对象,提出了一种主要用于求解柔性作业车间调度问题的多策略鲸鱼优化算法(multi-strategy whale optimization algorithm, MWOA),首先,为了提高初始种群的多样性,引入混沌理论来初始化种群;同时设计了非线性收敛因子和自适应惯性权重系数来平衡全局探索和局部开发能力;然后结合差分进化(differential evolution, DE)算子提高了WOA的利用和搜索能力,最后采取最优个体混沌搜索策略,减少WOA算法出现早熟收敛现象的概率.以最小化最大完工时间为求解目标,对基准测试问题与某家具企业的生产制造过程的调度优化问题进行了求解,结果表明提出来的多策略鲸鱼优化算法克服了基本鲸鱼优化算法寻优精度低、收敛速度慢及容易陷入局部最优等缺陷,与对比算法比较,取得了更好的寻优效果.     

基于混沌和自适应搜索策略的GSO算法分析与优化

针对基本萤火虫群算法在全局优化问题求解过程中存在的求解精度偏低、易陷入局部最优、收敛速度较慢等问题，提出一种基于混沌和自适应搜索策略的萤火虫优化算法（CSAGSO）。利用混沌搜索技术对萤火虫种群进行初始化以得到分布更为均匀、合理的较优初始解；运用混沌扰动优化策略对每一代适应度较差的部分萤火虫个体进行混沌扰动以增强种群多样性和提高全局搜索能力。采用动态步长的自适应搜索策略，并对寻优过程中静止不动的萤火虫个体位置进行更新，加快了算法前期收敛速度，减少了后期震荡现象发生。仿真实验结果表明，优化后的萤火虫算法参数较少并具有较好稳定性，同时在求解精度和收敛速度上都明显优于基本萤火虫群算法。     

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。     

一种分片混沌贪婪振荡退火TSP优化算法

引入自适应升温策略或使用蒙特卡罗策略的模拟退火算法在复杂TSP求解时分别表现出收敛缓慢和全局最优逼近能力有限的问题;而现有的混沌优化算法由于logistic映射的缺陷,削弱了其跳出局部最优的能力.故设计一种融合型算法框架,在框架中嵌入分片Lorenz混沌映射系统,加强混沌算法对邻域解的搜索均匀度;引入了贪婪策略构造逼近全局最优解的初始解,使算法具有跃迁到全局最优解邻域的能力;此外设计了振荡退火互补机制,改善了子迭代解筛选过程,增强算法全局搜索性能.实现算法后,使用国际公开TSPLIB算例,经过多轮对比测试,验证了新算法对TSP的求解性能指标优于对比组模拟退火算法和logistic混沌优化算法,具有更短的收敛时间和更强的全局最优逼近能力.     

基于自适应参数与混沌搜索的PSO算法求解柔性作业车间调度问题

针对传统粒子群优化(PSO)算法在求解柔性作业车间调度问题中的不足,提出了基于自适应参数与混沌搜索的粒子群优化算法。对粒子群算法中的惯性系数等参数采用基于迭代搜索而自适应调整的方式,使粒子在初期以较大惯性进行大范围搜索,后期逐渐减小惯性而转入精细搜索。这种方法改变了传统粒子群算法在求解过程中的盲目随机与求解精度不高的问题;同时,通过在局部搜索过程中引入混沌技术,扩大对最优解的寻找范围,以此避免算法陷入局部最优,有效提高算法的全局寻优能力。实验结果表明,基于自适应参数与混沌搜索的粒子群优化算法在求解柔性作业车间调度问题(FJSP)时能够获得更优粒子适应度平均值及更好的优化目标。所提算法对求解柔性作业车间调度问题可行,有效。     

基于混沌微粒群优化算法的阈值图像分割

混沌微粒群优化算法利用了粒子群优化算法收敛速度快和混沌运动所具有的随机性、遍历性和初值敏感性,将混沌状态引入到优化变量中,把混沌的遍历范围映射到优化变量的取值范围.在算法执行过程中对优秀个体混沌扰动,有利于跳出局部极值点,搜索到全局最优解.分别用微粒群优化算法和混沌微粒群优化算法求解函数优化问题,对算法的性能进行检验,检验结果显示:混沌微粒群优化算法搜索全局最优解的成功率和收敛速度都要优于微粒群优化算法.将混沌微粒群优化算法与阈值法相结合,在算法初始化阶段对粒子位置混沌初始化;在算法运行期间对优秀个体进行混沌扰动避免落入局部最优,较好地解决了传统的多阈值图像分割方法中运算量大的问题.实验结果表明,混沌微粒群优化算法用于阈值寻优减少了搜索时间,提高了收敛率.     

A new adaptive mutative scale chaos optimization algorithm and its application

Based on results of chaos characteristics comparing one-dimensional iterative chaotic self-map x = sin(2/x) with infinite collapses within the finite region[-1;1] to some representative iterative chaotic maps with finite collapses (e.g., Logistic map, Tent map, and Chebyshev map), a new adaptive mutative scale chaos optimization algorithm (AMSCOA) is proposed by using the chaos model x = in(2/x). In the optimization algorithm, in order to ensure its advantage of speed convergence and high precision in the seeking optimization process, some measures are taken: 1) the searching space of optimized variables is reduced continuously due to adaptive mutative scale method and the searching precision is enhanced accordingly; 2) the most circle time is regarded as its control guideline. The calculation examples about three testing functions reveal that the adaptive mutative scale chaos optimization algorithm has both high searching speed and precision.     

A new adaptive mutative scale chaos optimization algorithm and its application

Based on results of chaos characteristics comparing one-dimensional iterative chaotic self-map x = sin（2/x） with infinite collapses within the finite region[-1, 1] to some representative iterative chaotic maps with finite collapses （e.g., Logistic map, Tent map, and Chebyshev map）, a new adaptive mutative scale chaos optimization algorithm （AMSCOA） is proposed by using the chaos model x = sin（2/x）. In the optimization algorithm, in order to ensure its advantage of speed convergence and high precision in the seeking optimization process, some measures are taken： 1） the searching space of optimized variables is reduced continuously due to adaptive mutative scale method and the searching precision is enhanced accordingly; 2） the most circle time is regarded as its control guideline. The calculation examples about three testing functions reveal that the adaptive mutative scale chaos optimization algorithm has both high searching speed and precision.     

混沌细菌群体趋药算法及应用

为了解决传统细菌群体趋药优化算法的收敛速度较慢问题,提出混沌细菌群体趋药算法。该算法在细菌群体中加入基于Tent映射的混沌搜索,增加了细菌群体中个体的多样性,将寻优过程分成趋药细菌群和混沌细菌群同时进行,提高了细菌群体优化算法的全局收敛能力。典型实例表明,本方法收敛速度快,优于传统细菌群体趋药优化算法。     

一种新型Skew Tent映射的混沌混合优化算法

针对已有的混沌优化算法几乎都是利用Logistic映射作为混沌序列发生器,而该混沌序列的概率密度函数呈两头多、中间少的切比雪夫型的分布性质,不利于搜索的效率和能力,为此,首先构造一种新型混沌映射序列发生器—Skew Tent映射并结合迭代优化特点加以改进,然后分析了它的混沌特性．其次,将改进的混沌映射与Alopex启发算法相结合,充分发挥Alopex算法的快速搜索能力和混沌优化全局寻优的特性,提出一种混沌混合优化算法,提高了算法的收敛速度和有效搜索全局最优解．最后,仿真算例验证了该算法的有效性和Skew Tent混沌映射的应用前景．     

模糊需求下转运联盟车辆路径及混沌粒子群优化

建立了基于模糊需求的企业间转运联盟车辆路径问题,并基于模糊结构元理论将模糊需求问题转化为清晰需求问题．针对该模型,提出了一种混沌粒子群算法,该算法在经典粒子群算法的基础上融入了两次混沌变换,有效的利用了粒子群算法和混沌算法各自的优势．     

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。     

基于混沌搜索的模糊控制器参数最优设计

基于混沌变量，本文提出一种模糊控制器最优设计方案．离线优化采用混沌算法，将混沌因子引入到模糊控制器参数域的优化搜索中，用载波方式将优化变量转变成混沌变量，再利用混沌运动的遍历性和随机性直接寻优，得到模糊控制器参数的全局次优解．在线优化采用共轭梯度下降法，把混沌搜索后得到的全局次优值作为梯度下降搜索的初始值，实现混沌全局粗搜索和梯度下降局部细搜索相结合的优化目的，能很快找到模糊控制器参数的全局最优解．最后对算法的收敛性进行了证明．     

基于混沌粒子群算法的多阈值图像分割

针对单阈值图像分割方法在求取比较复杂的图像时效果不理想及粒子群算法容易陷入局部最优且速度较慢等等问题,提出了基于混沌粒子群优化算法的多阈值图像分割方法。该方法利用混沌运动随机性、遍历性和初值敏感性,将混沌粒子群优化算法与多阈值法相结合作全局搜索,实验结果表明了基于混沌粒子群优化算法的多阈值图像分割法用于阈值寻优减少了搜索时间,并且运行时间不随阈值数目的增加而显著增加。     

基于Hénon映射的自适应克隆选择优化算法

免疫算法与遗传算法都存在的不成熟收敛问题。混沌优化方法是近年出现一种新的优化技术,通常使用Logistic或Tent映射产生混沌序列进行搜索,Logistic映射产生的混沌序列的概率密度函数切比雪夫型分布,当最优值落在[0,1]的中间位置时,这种分布特性会影响全局搜索能力和效率。而Tent映射也存在迭代易落入小周期循环的问题。针对免疫算法和混沌优化算法中存在的缺陷,该文用变尺度的搜索策略,提出了一种基于Hénon映射的自适应克隆选择的优化算法,数值仿真结果表明,该文提出的算法提高了局部搜索的能力及其计算效率,算法可行有效。