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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 156 毫秒
1.
一种新的混合量子进化算法   总被引:3,自引:1,他引:2  
量子进化算法(QEA)用于多峰函数优化时,容易陷入局部最优.本文提出一种新的混合量子进化算法,通过双编码机制(经典二进制编码和量子概率编码),以及经典交叉和量子概率编码更新策略,实现了经典遗传算法与量子进化算法的有机结合,在发挥经典遗传算法全局优化能力的同时,利用量子概率搜索提高了算法的局部搜索能力.通过一组典型函数优化实验对该算法的性能进行了考察,并与QEA进行了比较.结果表明,本文算法在解的质量和收敛速度上都要优于QEA.  相似文献   

2.
针对差分进化算法在复杂优化问题求解时后期收敛速度慢、易陷入局部最优和参数设置繁琐等问题,提出一种基于新变异策略的动态自适应差分进化算法p-ADE.首先,新变异策略中通过利用种群的全局最优解和目标个体的历史最优解引导种群搜索方向,为下一代个体的生成引入更多有效的方向性信息,避免差分向量中个体随机选择导致的搜索盲目性.其次,为加快收敛速度、提高算法稳定性、避免参数设置的繁琐与不精确,提出一种参数动态自适应调整策略,动态平衡算法局部搜索与全局搜索间的关系,有效调节个体在进化过程中的变异程度.在10个Benchmark函数上的实验结果表明,p-ADE相对于多种先进DE优化策略和全局优化算法在收敛精度、速度和鲁棒性上均具有明显优势.  相似文献   

3.
针对量子遗传算法在函数优化中易陷入局部最优和早熟收敛等缺点,采用云模型对其进行改进,采用量子种群基因云对种群进化进行定性控制,采用基于云模型的量子旋转门自适应调整策略进行更新操作,使算法在定性知识的指导下能够自适应控制搜索空间范围,能在较大搜索空间条件下避开局部最优解。典型函数对比实验表明,该算法可以避免陷入局部最优解,能提高全局寻优能力,同时能以更快的速度收敛于全局最优解,优化质量和效率都要优于遗传算法和量子遗传算法。  相似文献   

4.
多宇宙并行量子多目标进化算法   总被引:2,自引:1,他引:1       下载免费PDF全文
提出了一种新的基于量子计算的多目标进化算法,即多宇宙并行量子多目标进化算法。算法中将所有的量子个体按给定的拓扑结构分成多个独立子种群,划分为多个宇宙;采用目标个体均匀分配原则和动态调整旋转角机制对各宇宙量子个体进行演化;宇宙之间采用最佳移民操作来交换信息,设计最优个体保留方案以便各宇宙共享全局信息,提高算法的执行效率。该算法用于多目标0/1背包问题的仿真结果表明:新方法能够找到接近Pareto最优前端的更好的解,同时维持解分布的均匀性。  相似文献   

5.
张伟丰 《计算机科学》2013,40(Z6):105-107
量子进化算法在高维复杂函数优化上存在容易陷入局部最优解、进化后期收敛速度慢的问题,为进一步提高其搜索性能,提出了一种带单纯形搜索算子的分段式量子进化算法。该方法将搜索过程分为3个阶段,首先用量子进化算法搜索到一定代数,然后将种群分为若干个子种群,每个子种群中的个体作为单纯形法的初始顶点,并行地用单纯形法进行搜索,将搜索后的子种群再合并,继续用量子进化算法进行最后的搜索。对几个典型的高维函数进行仿真的结果表明,该算法具有更快的收敛速度和更高的求解精度。  相似文献   

6.
针对电力系统经济负荷分配这一典型的非凸、非线性、组合优化问题,提出一种将基于自适应权重更新策略和差分进化的随机变异策略的鲸鱼优化优化算法(ADWOA)相结合。该算法首先在鲸鱼优化算法中引入了自适应权重来提高WOA的搜索能力,使算法能够在早期执行精细的全局搜索,在后期执行精确的局部搜索,加速寻优算法的迭代,同时由于随机变异策略,会再次更新位置。然后从更新的结果中选择最优位置,以加速种群的收敛,并有效防止种群陷入局部最优将适应度较好的个体信息更快地保留用于下一次鲸鱼优化算法的迭代,提高了求最优解的速度和精度。最后,对多个算法在电力系统经济负荷分配问题进行了测试,验证了基于自适应权重的的鲸鱼优化算法可以更合理地配置电力系统的经济负荷,能够有效找到可行解,避免陷入局部最优,能实现经济负荷的合理分配。  相似文献   

7.
基于梯度优化的自适应小生境遗传算法   总被引:1,自引:0,他引:1  
针对基本遗传算法全局搜索能力差和收敛速度慢,且在求解多峰函数时仅能得到部分最优解的缺点,提出一种基于梯度优化的自适应小生境算法。该算法利用当前种群适应度和种群代数来设计交叉算子和变异算子,有效地保持了种群的多样性,改善全局搜索能力,加快了收敛速度,应用改进的梯度优化算子保证进化向最优解方向靠近,提高了计算峰值的精确度。对Shubert函数的仿真试验证明,该算法能改善全局搜索能力,加快算法收敛速度并提高计算精度。  相似文献   

8.
针对传统的单种群粒子群优化算法易陷入局部最优、搜索精度低的问题,提出一种异构多子群粒子群算法。算法由自适应子群、精英子群和若干普通子群构成,精英子群由普通子群和自适应子群中的优秀个体组成,每个子种群采用不同策略进行进化,根据种群的早熟收敛程度和粒子的适应度值自适应地调整惯性权重,自适应子群根据普通子群的适应度值和速度自适应调整飞行方向,采用免疫克隆选择算子对精英子群进行精细搜索,普通子群、自适应子群与精英子群之间通过迁移操作实现信息的充分交流。针对典型的Benchmark 函数优化问题测试,仿真结果表明所提算法能较好地保持粒子多样性,收敛精度高且全局搜索能力强,具有良好优化性能。  相似文献   

9.
基于云模型的量子免疫优化算法   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
采用云模型对量子免疫算法进行了改进,采用量子种群基因云对种群进化进行定性控制,基于云模型的量子旋转门自适应调整策略进行更新操作,使算法在定性知识的指导下能够自适应控制搜索空间范围,使其能在较大搜索空间条件下避开局部最优解。典型函数对比实验表明该算法可以避免陷入局部最优解,能提高全局寻优能力,能以更快的速度收敛于全局最优解,具有较好的应用价值。  相似文献   

10.
鉴于蚁群算法(ACA)在求解TSP时表现出的优越性,以及量子进化算法(QEA)在求解组合优化问题时表现出的高效性,将ACA与QEA的算法思想进行融合,提出一种新的求解TSP的量子蚁群算法。该算法对各路径上的信息素进行量子比特编码,设计了一种新的信息素表示方式,即量子信息素;采用量子旋转门及最优路径对信息素进行更新,加快算法收敛速度;为了避免搜索陷入局部最优,设计了一种量子交叉策略,以改善种群信息结构。仿真实验结果表明了该算法具有较快的收敛速度和全局寻优能力,性能明显优于ACS。  相似文献   

11.
From recent research on combinatorial optimization of the knapsack problem, quantum-inspired evolutionary algorithm (QEA) was proved to be better than conventional genetic algorithms. To improve the performance of the QEA, this paper proposes research issues on QEA such as a termination criterion, a Q-gate, and a two-phase scheme, for a class of numerical and combinatorial optimization problems. A new termination criterion is proposed which gives a clearer meaning on the convergence of Q-bit individuals. A novel variation operator H/sub /spl epsi// gate, which is a modified version of the rotation gate, is proposed along with a two-phase QEA scheme based on the analysis of the effect of changing the initial conditions of Q-bits of the Q-bit individual in the first phase. To demonstrate the effectiveness and applicability of the updated QEA, several experiments are carried out on a class of numerical and combinatorial optimization problems. The results show that the updated QEA makes QEA more powerful than the previous QEA in terms of convergence speed, fitness, and robustness.  相似文献   

12.
This paper proposes a novel evolutionary algorithm inspired by quantum computing, called a quantum-inspired evolutionary algorithm (QEA), which is based on the concept and principles of quantum computing, such as a quantum bit and superposition of states. Like other evolutionary algorithms, QEA is also characterized by the representation of the individual, evaluation function, and population dynamics. However, instead of binary, numeric, or symbolic representation, QEA uses a Q-bit, defined as the smallest unit of information, for the probabilistic representation and a Q-bit individual as a string of Q-bits. A Q-gate is introduced as a variation operator to drive the individuals toward better solutions. To demonstrate its effectiveness and applicability, experiments were carried out on the knapsack problem, which is a well-known combinatorial optimization problem. The results show that QEA performs well, even with a small population, without premature convergence as compared to the conventional genetic algorithm.  相似文献   

13.
改进量子进化算法及其在物流配送路径优化问题中的应用   总被引:2,自引:1,他引:2  
量子进化算法的性能直接受量子旋转门旋转角计算方法的影响.文中提出一种改进量子进化算法,核心是设计了基于量子比特概率幅比值自适应计算量子旋转门旋转角的新方法,算法具有收敛速度快和全局搜索能力强的特点.通过0/1背包问题分析了新方法中相关参数对算法性能的影响,并应用算法求解物流配送路径优化问题,仿真表明改进量子进化算法性能优于量子进化算法和传统进化算法.  相似文献   

14.
A quantum-inspired evolutionary algorithm (QEA) is proposed as a stochastic algorithm to perform combinatorial optimization problems. The QEA is evolutionary computation that uses quantum bits and superposition states in quantum computation. Although the QEA is a coarse-grained parallel algorithm, it involves many parameters that must be adjusted manually. This paper proposes a new method, named pair swap, which exchanges each best solution information between two individuals instead of migration in the QEA. Experimental results show that our proposed method is a simpler algorithm and can find a high quality solution in the 0-1 knapsack problem. This work was presented in part at the 12th International Symposium on Artificial Life and Robotics, Oita, Japan, January 25–27, 2007  相似文献   

15.
郑建国  钱洁 《信息与控制》2012,41(3):350-355
针对传统量子进化算法采用二进制观测机制,导致量子波动幅度较大且连续观测到相邻实数概率低的问题,本文提出了一种采用灰色码观测机制的量子进化算法.由于量子擅长全局搜索,灰色码擅长局部搜索,因此所提出的算法能较好平衡勘探和开采能力,量子进化更加平滑和高效.通过实验表明,算法能有效避免早熟和局部极值等问题,算法的精度更高,收敛速度更快.  相似文献   

16.
提出一种以优秀个体为导向的多策略差分进化算法。根据适应度值将种群等分为三个子种群,针对不同的种群使用不同的变异策略和控制参数。针对适应度值较差的种群提出了一种新的变异策略,通过引入学习因子和平衡因子,对提高收敛速度、精度和易陷入局部最优状态进行平衡,并对其中个体的控制参数采取自适应的机制,降低种群陷入停滞状态的概率。除此,在每次迭代完成之后,三个种群会重新组成一个新的种群,从而实现了不同种群之间信息的交互。用19个标准测试函数对所提出算法的性能进行了测试,并将其与一些主流差分算法进行比较。实验结果表明,所提出的算法在大部分函数的收敛速度以及精度上有明显的提升。  相似文献   

17.
In this study, we propose a novel quantum-inspired evolutionary algorithm (QEA), called quantum inspired Tabu search (QTS). QTS is based on the classical Tabu search and characteristics of quantum computation, such as superposition. The process of qubit measurement is a probability operation that increases diversification; a quantum rotation gate used to searching toward attractive regions will increase intensification. This paper will show how to implement QTS into NP-complete problems such as 0/1 knapsack problems, multiple knapsack problems and the traveling salesman problem. These problems are important to computer science, cryptography and network security. Furthermore, our experimental results on 0/1 knapsack problems are compared with those of other heuristic algorithms, such as a conventional genetic algorithm, a Tabu search algorithm and the original QEA. The final outcomes show that QTS performs much better than other heuristic algorithms without premature convergence and with more efficiency. Also on multiple knapsack problems and the traveling salesman problem QTS verify its effectiveness.  相似文献   

18.
一种自适应多策略行为粒子群优化算法   总被引:1,自引:0,他引:1  
张强  李盼池 《控制与决策》2020,35(1):115-122
针对粒子群优化算法收敛速度慢、局部搜索能力差等缺点,提出一种自适应多策略行为粒子群优化算法.算法中每个粒子拥有4种行为进化策略,在迭代过程中通过计算每种进化策略的立即价值、未来价值和综合奖励来决定粒子的进化行为,并通过策略行为概率变异算法提升个体寻优速度或避免陷入局部最优解.在经典的基准测试函数上,对新算法与其他7个群智能进化算法的测试结果进行比较分析,结果表明所提出算法具有很好的求解精度和收敛速度,尤其适合应用于一些高维优化问题.  相似文献   

19.
为解决差分进化(DE)算法过早收敛与搜索能力低的问题,讨论对控制参数的动态调整,提出一种基于反向学习的自适应差分进化算法。该算法通过反向精英学习机制来增强种群的局部搜索能力,获取精确度更高的最优个体;同时,采用高斯分布随机性提高单个个体的开发能力,通过扩充种群的多样性,避免算法过早收敛,整体上平衡全局搜索与局部寻优的能力。采用CEC 2014中的6个测试函数进行仿真实验,并与其他差分进化算法进行对比,实验结果表明所提算法在收敛速度、收敛精度及可靠性上表现更优。  相似文献   

20.
This paper investigates least-cost QoS multicast routing problem in IP/DWDM optical networks, and proposes an improved evolutionary algorithm (AEQEA). Based on quantum-inspired evolutionary algorithm (QEA) with quantum rotation gate strategy, AEQEA introduces adaptive evolution mechanism (AEM), which allows each chromosome in a population to update itself to a fitter position according to its own situation. In term of this mechanism, AEQEA can significantly improve its capability of exploration and exploitation, since every chromosome is able to be allocated with suitable evolutionary parameters before each update. A repair method is applied to eliminate illegal graphs as many as possible hence more excellent solutions will appear in each evolutionary generation. Simulations are carried out over a number of network topologies. And the results show that, for the QoS multicasting problem, AEQEA outperforms other existing heuristic algorithms and is characterized by robustness, high success ratio, fast convergence and excellent capability on global searching.  相似文献   

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