粒子群优化算法

系统地介绍了粒子群优化算法，归纳了其发展过程中的各种改进如惯性权重、收敛因子、跟踪并优化动态目标等模型。阐述了算法在目标函数优化、神经网络训练、模糊控制系统等基本领域的应用并给出其在工程领域的应用进展，最后，对粒子群优化算法的研究和应用进行了总结和展望，指出其在计算机辅助工艺规划领域的应用前景。     

基于改进粒子群算法的PID参数优化方法研究

针对标准粒子群算法的一些缺点进行了改进，提出了MWPSO优化算法，即Multi-Weight PSO。将MWPSO优化算法用几个标准测试函数进行测试，结果表明该算法优化结果的指标参数比标准PSO算法有所提高。在此基础上，用MWPSO优化算法对PID控制中的参数进行优化并将结果与遗传算法的结果进行比较，优化结果在保证PID控制稳定性基础上提高了PID控制的精度，且编码简单、易于实现。具有较好的应用前景。     

新的进化计算算法——粒子群优化算法

Particle Swarm Optimization (PSO),rooting from simulation of swarm of bird, is a new branch of Evolution Algorithms based on Swarm Intelligence.Concept of PSO,which can be described with only several lines of codes,is more easily understood and realized than some other optimization algorithms.PSO has been successfully applied to much engineering.Firstly,this paper depicts natural explanation about PSO,secondly,introduces its basic theory and several development versions of PSO,and presents some applications of PSO.At last,a brief conclusion and further research direction are given.     

基于广义遗传粒子群优化算法的供应链优化求解

供应链优化研究是供应链管理中的一个重要问题,也是一个难题,首先提出了一个新型供应链优化模型,针对该优化问题的求解,构造了融入特殊自然演化规则的广义遗传算法(GA),并且与粒子群优化结合,得到了广义遗传粒子群优化算法,克服了粒子群优化算法局部收敛的缺陷,提高了其全局收敛的能力。实验表明,对供应链优化问题的求解,广义遗传粒子群优化算法优于传统的遗传算法、粒子群优化算法和分枝界定法。     

基于粒子群优化算法的阈值图像分割研究

研究将群体智能中的粒子群优化算法应用到图像分割中,提出了一种新的图像分割算法.新方法基于最佳熵阈值分割技术,用粒子群优化算法自适应选取分割阈值.仿真实验针对Lena图像分割问题,将遗传算法与粒子群优化算法分别独立运行,对得到的阈值以及均值、方差进行了比较,并将运行时间作为算法复杂度的评价指标.统计结果显示,论文算法不仅能够对图像进行准确的分割,而且运行时间明显较短.仿真结果表明,基于粒子群优化的图像分割算法是可行的、有效的.     

基于遗传粒子群混合算法的供应链调度优化

针对大规模定制模式下的供应链调度优化问题,首先将供应链调度优化问题进行数学规划建模,并通过一些定义将模型映射为有向图,以便于智能搜索算法的应用;然后,结合遗传算法全局搜索能力强与粒子群算法收敛速度快的特点,进行优势互补,构造了一种混合算法;最后,运用混合算法对供应链优化调度问题模型进行求解.通过与其他算法进行比较,所得结果表明混合算法有着更好的整体性能.     

基于混合粒子群优化算法的聚类分析

针对模糊C-均值聚类算法易陷入局部最优和算法收敛速度慢等问题,提出了一种新的基于混合粒子群优化的模糊C-均值聚类算法.新算法在基本粒子群优化的模糊C-均值聚类算法的基础上结合了遗传算法的交叉、变异算子及混沌优化算法,并引入逃逸算子.仿真结果表明,该算法有效地避免了通常聚类方法易出现的早熟现象,同时也具有较快的收敛速度和较高的准确度.     

粒子群优化算法研究

粒子群优化算法是根据鸟群觅食过程中的迁徙和群集模型而提出的,用于解决优化问题的一类新兴的随机优化算法。本文首先介绍PSO算法的基本原理和工作机制;然后介绍粒子群优化算法的优化策略,包括提高收敛速度﹑算法离散化﹑提高总群多样性;最后对其将来的发展进行了展望。     

基于粒子群算法的遗传算法及其应用

本文将遗传算法（Genetic Algorithm）和粒子群算法（Particle Swarm Optimization）进行了有机结合,提出了一种改进的混合遗传算法——基于粒子群算法的遗传算法（PSOGA）。最后通过旅行商问题的仿真实验,证明该算法的收敛速度快,拥有更好的优化性能。     

基于粒子群优化算法的软件测试数据生成研究

遗传算法在软件测试数据自动生成方面应用广泛,但是其自身也存在局限性,如参数难于设置、算法复杂等,而粒子群优化算法执行容易、参数少,能很快地找到最优解。论文提出一种基于粒子群优化算法的软件测试数据自动生成方法,并应用于等边三角形判别程序。实验表明,粒子群优化算法能比遗传算法更高效的生成测试数据。     

基于粒子群优化算法的PID控制器参数整定

PID控制器的性能完全依赖于其参数的整定和优化,但参数的整定及在线自适应调整对常规的PID控制器是难以解决的问题。根据粒子群算法具有对整个参数空间进行高效并行搜索的特点,提出了一种基于粒子群优化算法整定PID控制器参数的设计方法,并定义了一种新的性能指标函数来评价PID控制器的性能。现以二阶的船舶控制装置为研究对象,运用粒子群优化方法对PID控制器参数进行了寻优研究。仿真结果表明,该方法比一般PID参数整定方法具有更好的控制性能指标,有着一定的工程应用价值。     

一种新的融合粒子群算法的混合蟑螂群算法

针对连续蟑螂算法存在初始解质量不高和算法评价次数过多的问题,提出了一种融合了粒子群算法的混合蟑螂群算法并应用于函数优化问题.首先由基本粒子群算法快速收敛到解空间内一个相对优的解,然后由一种改进的蟑螂算法完成全局寻优.仿真结果显示:混合蟑螂算法具有收敛速度快、求解精度高的特点,其算法整体性能优于已存在的连续蟑螂算法.     

基于密度的微粒群优化混合聚类算法

在分析了现有的基于密度的聚类算法的基础上,结合微粒群算法,提出了一种基于密度的微粒群混合聚类算法。相对于DENCLUE聚类算法,该算法能够对使用的资源进行有效的控制,有利于实现对数据库数据的增量处理。实验证明了算法的有效性。     

基于粒子群优化算法的模糊模拟

模糊模拟通常用于模糊规划中。该文提出了基于粒子群优化算法（PSO）的模糊模拟方法,通过这一方法,可以用来计算可能值以及临界值。PSO是一种演化算法,它能够有效地进行全局搜索。试验表明,基于PSO的模糊模拟有更好的性能。     

基于粒子群算法的数字滤波器优化与仿真

研究数字滤波器优化问题,针对传统算法在数字滤波器优化过程中易出现“早熟”和后期收敛速度慢等等问题,提出了一种动量交叉粒子群算法的数字滤波器优化方法.首先把求解数字滤波器参数的问题数学化为性能指标优化模型,然后采用动量交叉粒子群算法找到符合特征要求的数字滤波器参数值,并通过仿真对性能进行测试.仿真结果表明,动量交叉粒子群算法较好地解决了传统算法的易出现“早熟”和后期收敛速度慢等等难题,设计数字滤波器的频域响应十分逼近理想频域响应,提高数字滤波器的设计效率.     

基于混沌和差分进化的混合粒子群优化算法

研究粒子群算法优化问题,由于标准粒子群优化算法(PSO)在高维复杂函数优化中易早收敛,影响全系统优化。为改进的混合粒子群优化算法,提出了一种基于混沌和差分进化的混合粒子群优化算法(CDEHPSO)。把基于Logistic映射的混沌序列引入到种群初始化操作中。在算法进化过程中,通过一种粒子早熟判断机制,在基本粒子群优化算法中引入了差分变异、交叉和选择操作,对早熟粒子个体进行差分进化操作,从而维持了种群的多样性并有效避免了算法陷入局部最优。仿真结果表明,相比于粒子群优化算法和差分进化算法(DE),CDEHPSO算法具有收敛速度快、搜索能力强的优点。     

基于改进粒子群最优化算法的Gmapping研究

传统的Gmapping算法在RPPF-SLAM的基础上改进了提议分布与重采样策略,提升了算法性能。但是Gmapping在频繁地进行粒子迭代过程中会出现粒子退化现象,导致正确的粒子被丢弃或者粒子的多样性下降,直接影响到建图效果。针对上述问题提出了一种融合改进粒子群最优化算法的粒子滤波SLAM算法,采用PSO算法对采样后的粒子群进行更新,并且对不同权重大小的粒子进行粒子分层,依据分层结果优化重采样策略,保证粒子在高似然区域的占比同时也改善了粒子的多样性。在MATLAB上对改进粒子群优化算法进行仿真实验,结合搭载ROS系统的移动机器人实现真实环境的定位与建图。实验结果表明改进后的算法有着更高精度的定位与更精确的建图效果。     

具有随机惯性权重的PSO算法

微粒群算法（PSO算法）是模拟鸟类、鱼群等的群体智能行为的一种优化算法,当前,在相关领域内,倍受国内外学者关注。该文在分析基本PSO算法的速度进化方程的基础上,提出一种能更好描述微粒进化过程的速度方程,由其引出一种具有随机惯性权重的PSO算法;通过五个典型测试函数的仿真实验,验证了其可行性,同时也表明具有随机惯性权重的PSO算法较具有线性递减惯性权重的PSO算法在收敛速度和全局收敛性方面有明显提高。     

基于混合粒子群的航班着陆调度优化研究

研究终端区航班着陆调度优化控制问题,为对多目标着陆实现实时调度,克服粒子群算法易陷入局部最优的问题,提出了一种免疫思想和禁忌搜索的混合粒子群调度算法,在粒子群算法的基础上引入了免疫系统的抗体浓度调节机制,以保证群体多样性.针对算法后期进化速度慢的缺点,采用了具有自适应能力的禁忌搜索算法进一步优化性能.最后将混合粒子群调度算法在不同规模的实例上进行了测试,并与其它几种具有代表性的算法进行了比较.实验结果表明,改进算法不仅较好地避免了陷入局部最优,提高了收敛速度,还有效地减少了航班着陆调度中的延迟.     

基于目标跟踪的粒子群粒子滤波算法研究

针对粒子滤波方法在重采样阶段容易造成样本有效性和多样性的损失,导致了样本贫化问题,提出了一种改进的粒子滤波算法.算法将粒子群优化思想引入粒子滤波中,在粒子采样过程前先利用粒子群算法进行优化.粒子群算法将最新观测值融合到粒子进化公式中,大部分粒子经过粒子群优化后,朝着后验概率分布比较密集的区域运动,聚集在最优粒子附近,使粒子的权值被提高,避免了在重新采样过程中被舍弃,进而缓解了样本被贫化问题.目标跟踪系统中的位置估计由于物体运动具有突然性,很难准确估计.采用非线性目标跟踪模型和分时恒定值模型分别研究改进粒子滤波算法对误差均方值的影响.仿真结果表明改进算法与常规粒子滤波算法和扩展卡曼滤波算法相比,更加有效地降低变量的误差均方值,从而提高了滤波性能.