粒子群分形进化算法

在传统粒子群优化(PSO)算法的基础上,提出粒子群分形进化算法(FEPSO).FEPSO利用分形布朗运动模型中的无规则运动特性模拟优化目标函数未知特性,隐含的趋势变化模拟优化目标函数极值变化的总趋势,从而克服个体过于随机进化和早熟的现象.与传统的PSO算法相比,文中算法中每个粒子包含分形进化阶段.在分形进化阶段,粒子在解的子空间以不同的分形参数进行分形布朗运动方式搜索解空间,并对其分量进行更新.仿真实验结果表明,该算法对大部分标准复合测试函数都具有较强的全局搜索能力,其性能超过国际上最近提出的基于PSO的改进算法.     

融合隶属度函数的自适应惯性权重模式的粒子群优化算法

粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)的性能极大地依赖于其惯性权重参数的选择策略。当在一次迭代中更新粒子速度时,PSO忽略了粒子间的差异,在所有粒子上应用了相同的惯性权重。针对这一问题,提出一种自适应惯性权重的粒子群算法PSO-AIWA,有效合理地均衡PSO的全局搜索和局部搜索能力。根据当前粒子与全局最优粒子间的差异,算法可以通过基于粒子间距的隶属度函数动态调整粒子的惯性权重,使得每次迭代中,粒子可以根据当前状态在每个维度上的搜索空间内选择合适的惯性权重进行状态更新。在6种基准函数下进行了算法的性能测试,结果表明,与随机式惯性权重PSO算法与线性递减惯性权重PSO-LDIW算法相比,该算法可以获得更好的粒子分布和收敛性。     

基于混沌搜索的粒子群优化算法

粒子群优化算法(PSO)是一种有效的随机全局优化技术。文章把混沌优化搜索技术引入到PSO算法中,提出了基于混沌搜索的粒子群优化算法。该算法保持了PSO算法结构简单的特点,改善了PSO算法的全局寻优能力,提高的算法的收敛速度和计算精度。仿真计算表明,该算法的性能优于基本PSO算法。     

基于周期性演化策略的粒子群优化算法

针对标准粒子群优化算法(PSO)在寻优过程中容易出现早熟的问题,提出一种基于周期性演化策略的粒子群优化算法.该策略通过在速度更新方程中构建基于粒子群能量的粒子群最优值扰动项,使得粒子群能量在演化过程中可以周期性变化.相比标准PSO算法,当粒子群能量较大时,能够增强局部搜索能力;当粒子群能量较小时,能够增强全局搜索能力.典型优化问题的仿真结果表明,所提出的算法与线性下降惯性权重粒子群优化(LWPSO)和PSO算法相比,优化性能得到了显著提高.     

反舰导弹航路规划的OACRR-PSO算法

为了提高反舰导弹航路规划算法的搜素效率,从几何学角度对航路规划空间进行了研究,在将功能区域概念融入 逆向航路规划的过程中发现了功能区域的几何学渐变规律,据此提出功能区域簇作为其物理载体.将功能区域簇引入粒子群优化(Particle swarm optimization, PSO)算法,提出了功能区域簇实时约束(Operational area cluster real-time restriction, OACRR)的PSO算法(OACRR-PSO).为了便于表示功能区域簇,采用航路极坐标编码方式.与传统的PSO算法不同的是,考虑到 粒子中分量之间的关联性,该算法在优化过程中并不是对粒子的整个速度分量同时进行更新,而是引入一种分步递归进化 策略对粒子的分量逐步进行更新.在粒子的更新过程中,使用功能区域簇来实时限定粒子位置分量的准确更新范围,使得 算法搜索空间逐步减小,从而加速算法收敛.仿真实验结果表明,分步递归进化策略能够非常显著地提高算法的全局搜索 性能,并且算法收敛速度快、稳定性好.     

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.     

保持粒子活性的改进粒子群优化算法

针对基本粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,简称PSO)存在的早熟收敛问题,提出了一种保持粒子活性的改进粒子群优化(IPSO)算法。当粒子失活时,对粒子进行变异或扰动操作,重新激活粒子,使粒子能够有效地进行全局和局部搜索。通过对4种Benchmark函数的测试,结果表明IPSO算法不仅具有较快的收敛速度,而且能够更有效地进行全局搜索。     

改进的粒子群优化算法

为改善基本粒子群的全局、局部搜索能力和收敛速度以及计算精度,基于经典PSO方法和量子理论基础之上,提出了一种改进的基于量子行为的PSO算法--cQPSO算法.新算法中,采用全同粒子系更新粒子位置,并引用混沌思想,对每个粒子进行混沌搜索,试图改善粒子的全局、局部搜索能力和收敛速度以及计算精度.对经典函数的测试计算表明,改进算法的性能优于经典的PSO算法、基于量子行为的PSO算法.     

基于中心位的粒子群优化算法

针对粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,简称PSO)容易陷入局部极值、进化后期的收敛速度慢和精度低等缺点,提出了基于中心位的粒子群优化算法(Particle swarm optimization algorithm based on center particle,简称CPPSO).该算法采取双策略更新粒子位置,一种通过随机惯性权重作用的粒子和影响算子作用的个体极值、全局极值来更新粒子位置,另一种在之前更新的粒子位置基础上,通过中心位采用差分算法来更新粒子位置.通过和其他3种优化算法在18个典型基准函数的仿真测试结果表明,该算法具有更好的全局收敛能力,其收敛速度、寻优精度和稳定性都有明显的提升.     

一种自适应惯性权重的粒子群优化算法

为较好平衡粒子群算法中全局搜索能力与局部搜索能力,分析了PSO(Particle Swarm Optimization)算法中的惯性权重与种群规模、粒子适应度以及搜索空间维度的关系,并把粒子惯性权重定义为这三者的函数.通过在每次迭代后更新每个粒子的惯性权重,实现了自适应调整全局搜索能力与局部搜索能力,并结合动态管理种群的策略提出了改进的粒子群算法.通过在多个常用测试函数上与已有惯性权重调整算法测试比较,证明新算法具有较强的全局寻优能力与较高的搜索效率.     

基于高斯变异的智能单粒子算法

针对智能单粒子优化算法(ISPO)容易出现算法早熟、收敛精度低的现象,提出一种基于高斯变异的智能单粒子算法(GISPO)。当粒子陷入局部最优值,每一维速度会降到一定的阈值,整个粒子进化处于缓慢阶段;此时给予搜索到的历史最优极值一个自适应的高斯变异扰动,会大大提高粒子的逃逸能力,帮助粒子快速地跳出局部极值点,不断地向全局最优解靠近。通过几个标准测试函数进行实验,结果表明该算法的收敛速度、搜索精度和稳定性均优于ISPO算法。     

模拟退火PSO的神经网络的网络流量预测模型

为解决网络流量时间序列的预测问题,针对传统BP神经网络的网络流量时间序列预测模型容易陷入局部极小值的不足,提出一种基于模拟退火的微粒群算法训练神经网络的网络流量时间序列预测模型.将模拟退火算法和基本粒子微粒群算法相结合,设计出一种基于模拟退火的微粒群算法.利用基于模拟退火微粒群算法优化BP神经网络的权值和阀值,对实际采集的网络流量时间序列进行建模.实验结果表明,基于模拟退火的微粒群算法训练的神经网络具有较高的预测效果,相对于传统的神经网络模型具有更高的预测精度和良好的自适应性.     

基于改进粒子群算法的剪切散斑相位图去噪方法

空间相移剪切散斑干涉技术具有全场、非接触、高灵敏度等特点,是动态无损检测的关键技术。针对瞬态剪切散斑干涉获得的高噪声相位条纹图中噪声强度大、条纹复杂等情况,常规粒子群优化算法在高噪声相位图像的去噪处理中存在处理不完整、无法较好保持条纹细节等问题,因此提出一种基于优化粒子群算法的剪切散斑相位图去噪方法。该方法在常规粒子群优化算法的基础上,改进了传统线性惯性权值调整方法,提出非线性权值分配方法,同时通过调整聚集度系数提高了算法局部搜索能力。实验结果表明,该方法能够有效地保护条纹的边缘纹理和相位信息,与常规粒子群优化算法相比速度提高了15%,相位奇异点数减少了21.3%,与其他现有方法相比,所提出的算法的去噪效果更好。     

求解整数非线性规划结合正交杂交的离散PSO 算法

针对整数非线性规划问题,提出一种结合正交杂交的离散粒子群优化(PSO)算法.首先采用舍入取整方法,为了减少舍入误差,对PSO中的每个粒子到目前为止的最好位置进行随机修正,将基于正交实验设计的正交杂交算子引入离散PSO算法,以增强搜索性能;然后对PSO算法中的惯性权重和收缩因子采用动态调整策略,以提高算法的搜索效率;最后对一些不同维数的整数非线性规划问题进行数值仿真实验,实验结果表明了所提出算法的有效性.     

基于改进粒子群优化算法的多用户检测器

提出了一种基于改进粒子群优化算法的多用户检测器。介绍了最佳多用户检测模型以及粒子群优化算法的基本思想。进行了理论依据和仿真性能分析。仿真结果表明:该检测器在误码率性能和抗“远近”效应上优于传统检测器和基于粒子群优化得多用户检测器,计算复杂度较低。     

Coordinated controller tuning of a boiler turbine unit with new binary particle swarm optimization algorithm

Coordinated controller tuning of the boiler turbine unit is a challenging task due to the nonlinear and coupling characteristics of the system. In this paper, a new variant of binary particle swarm optimization (PSO) algorithm, called probability based binary PSO (PBPSO), is presented to tune the parameters of a coordinated controller. The simulation results show that PBPSO can effectively optimize the control parameters and achieves better control performance than those based on standard discrete binary PSO, modified binary PSO, and standard continuous PSO.     

一种基于聚类的小生境微粒群算法

在小生境微粒群算法中引入一种简单的聚类算法，替换了原算法中依赖于圆形拓扑领域的小生境产生方法，构建出一种基于聚类的小生境微粒群算法．该算法在对主微粒群进行l best PSO寻优的同时对其中的微粒进行聚类，当聚类簇中的个体数目达到规定的子微粒群最小规模时形成一个小生境．用这种算法能够产生大小和形状不同的小生境，克服了NichePSO算法的不足．     

粒子置换的双种群综合学习PSO算法

针对粒子群算法(PSO)种群多样性低和易于陷入局部最优等问题,提出一种粒子置换的双种群综合学习PSO算法(PP-CLPSO)。根据PSO算法的收敛特性和Logistic映射的混沌思想,设计并行进化的PSO种群和混沌化种群,结合粒子编号机制,形成双种群系统中粒子的同号结构和同位结构,其中粒子的惯性权重根据适应度值自适应调节;当搜索过程陷入局部最优时,PSO种群同位结构下适应度值较差的粒子,根据与混沌化种群间的同号结构执行粒子置换操作,实现了双种群系统资源的合理调度,增加了种群的多样性;进而综合双向搜索的同位粒子学习策略和线性递减搜索步长的局部学习策略,进行全局探勘和局部搜索,提高了算法的求解精度。实验选取9个基准测试函数,同时与4个改进的粒子群算法和4个群智能算法进行对比验证,实验结果表明,PP-CLPSO算法在求解精度和收敛速度等方面具备较好的综合性能。     

二阶微粒群优化神经网络的混沌系统辨识方法

针对BP神经网络在学习算法中的不足,将BP神经网络的权值和阀值训练问题转换为优化问题,提出一种利用二阶微粒群算法优化的神经网络的算法。其次,运用基于二阶微粒群算法训练的神经网络模型对混沌系统进行辨识,并与传统的BP神经网络、RBF网络对同一混沌系统辨识的结果进行比较。实验表明,利用二阶微粒群优化算法训练神经网络进行混沌系统辨识,辨识的效果优于其它几种神经网络模型,可有效用于混沌系统的辨识。