带外部存档的正交交叉布谷鸟搜索算法

布谷鸟搜索算法是一种新兴的仿生优化技术,其迭代使用Lévy flights随机走动和Biased随机走动搜索新的个体.在Biased随机走动中,随机交叉搜索方式具有一定的盲目或无效率,这将可能削弱布谷鸟搜索算法的搜索能力.为了改善布谷鸟搜索算法的搜索能力,提出带外部存档的正交交叉布谷鸟搜索算法(orthogonal crossover cuckoo search algorithm with external archive, OXCS).正交交叉被嵌入于Biased随机走动中以提高交叉搜索的效率.外部存档维护一定时期内的种群历史信息,并为正交交叉操作提供一个父本.实验结果说明提出的策略能够有效地改善布谷鸟搜索算法的搜索能力,并提高求解连续函数优化问题的收敛速度和解的质量.     

自适应布谷鸟搜索算法

为了使布谷鸟搜索算法(Cuckoo Search,CS)在保持强大的全局搜索能力的同时,尽可能地提高局部搜索能力,在深入分析CS算法机理的基础上,将CS算法中影响布谷鸟搜索路径步长的参数β和布谷鸟蛋被发现(淘汰)的概率p_a由固定值改为随搜索过程自适应变化的动态参数,将越界的鸟窝折返回边界内、在当前代最优鸟窝附近的区域随机建立1个新的鸟窝、而非折返回边界上重新建立鸟窝,以提高算法的局部搜索能力和收敛速度。改进后的CS算法称为自适应布谷鸟搜索算法(Adaptive Cuckoo Search,ACS)。通过8个标准测试函数分别测试了CS算法和ACS算法的性能,结果表明,无论是简单的单峰函数还是复杂的多峰函数,无论是小型的低维函数还是大型的高维函数,ACS算法的寻优性能均超过CS算法。     

基于差分进化的布谷鸟搜索算法

针对基本布谷鸟搜索算法局部搜索能力弱、寻优精度低等不足,提出了一种具有差分进化策略的改进布谷鸟搜索算法。该算法是在种群进入下一次迭代之前在其个体上增加两个带权的差来实现个体变异,再对其进行交叉、选择操作得到最优个体,使缺乏变异机制的布谷鸟搜索算法具有变异能力,从而提高布谷鸟搜索算法的多样性,避免种群个体陷入局部最优,增强算法全局寻优能力。对几种经典测试函数和1个典型应用实例进行测试,仿真实验结果表明,新算法具有更好的全局搜索能力,在收敛精度、收敛速度以及寻优成功率等性能上显著优于基本布谷鸟搜索算法。     

学习策略布谷鸟搜索算法

由于布谷鸟搜索算法中的布谷鸟具有相同的搜索策略,而类似的搜索方法使得布谷鸟容易陷入局部极值,因此本文提出了一种结合粒子群算法思想和优化莱维机制的新算法——学习策略布谷鸟搜索算法.该算法将权重参数引入莱维机制中,以增大算法在后期搜索到优质解的概率.本文选取了文献中的7个基准函数用于测试学习策略布谷鸟搜索算法的性能,将其与...     

逐维改进的布谷鸟搜索算法

布谷鸟搜索(cuckoo search,简称CS)算法是一种新兴的仿生智能算法,对解采用整体更新评价策略.在求解多维函数优化问题时,由于各维之间相互干扰,采用整体更新评价策略将恶化算法的收敛速度和解的质量.为了弥补此缺陷,提出了基于逐维改进的布谷鸟搜索算法.在改进算法的迭代过程中,针对解采用逐维更新评价策略.该策略将各维的更新值与其他维的值组合成新的解,并采用贪婪方式接受能够改善解质量的更新值.实验结果说明,改进策略能够有效地提高CS 算法的收敛速度并改善解的质量.与相关的改进布谷鸟搜索算法以及其他演化算法的比较结果表明,改进算法在求解连续函数优化问题上是具有竞争力的.     

布谷鸟搜索算法综述

布谷鸟搜索（Cuckoo Search,CS）算法是一种新型的群体智能优化算法,该算法受布谷鸟的巢寄生育雏行为的启发,并结合鸟类、果蝇等的莱维飞行特征而提出。首先对CS算法的原理进行介绍,并将它与当前主流群智能算法进行对比分析,从而说明CS算法的有效性及不足。然后介绍了算法的国内外研究成果,包括二进制CS、混沌CS、离散CS等多种版本的改进算法,以及CS算法在图像处理、数据挖掘、组合优化等多个领域的应用。最后,结合布谷鸟算法的特点及其应用研究成果,指出CS算法未来的研究方向。     

求解函数优化问题的改进布谷鸟搜索算法

为了提高布谷鸟搜索算法求解函数优化问题的求精能力和收敛速度,提出了一种基于自适应机制的改进算法.自适应机制用于控制缩放因子和发现概率,以提高种群的多样性,避免早熟,从而使更多的个体参与演化,达到提高求精能力和收敛速度的效果.仿真实验结果表明,与标准的布谷鸟搜索算法相比,基于自适应机制缩放因子的改进算法(rCS)和基于自适应机制发现概率的改进算法(paCS)在求精能力和收敛速度上都有明显的提高;同时具有自适应缩放因子和自适应发现概率的改进算法(iCS)比rCS和paCS具有更优的求精能力和收敛速度.     

二进制布谷鸟搜索算法

为了寻找求解NP完全问题的新算法,采用二进制编码串表示鸟巢的位置,对布谷鸟寻找新鸟巢的Lévy飞行路径分别按照Kennedy和Eberha公式及刘建华公式进行二进制代码变换,引入二进制编码控制系数对变换得到的二进制编码进行混合更新,保留布谷鸟蛋被淘汰的机制等方法将新型高效的布谷鸟搜索（CS）算法改进为二进制布谷鸟搜索（BCS）算法。将BCS算法用于求解背包问题,结果好于遗传算法和几种混合遗传算法;将BCS算法用于求解旅行商问题,结果好于遗传算法、蚁群算法和微粒群算法,但略差于改进的惯性权重自适应调整微粒群优化算法。二进制布谷鸟搜索算法是求解NP完全问题的新型高效算法。     

基于骑手优化的动态布谷鸟搜索算法

针对传统布谷鸟搜索算法（cuckoo search,CS）对复杂问题收敛精度低、迭代步幅局限性大的特点,提出了基于骑手优化的动态布谷鸟搜索策略（rider optimization cuckoo search,ROCS）。结合骑手优化算法（rider optimization algorithm,ROA）思想,利用多种群在单周期内进行多策略寻优,动态使用最优策略进行加强搜索,提高算法对复杂问题的收敛效率;同时对Lévy飞行运动进行动态参数调节,改善算法搜索前期及末期表现。仿真测试结果显示,改进算法对复杂问题的优化表现优于比对算法,算法寻优效率得到显著改善。     

求解函数优化问题的改进布谷鸟搜索算法

在工程优化中,大多问题是连续优化问题,即函数优化问题。针对布谷鸟算法求解函数优化问题时存在的收敛速度慢、求解精度不高和易陷入局部最优等问题,文中提出非线性惯性权重对数递减和随机调整发现概率的布谷鸟搜索算法(Cuc-koo Search Algorithm with Logarithmic Decline of Nonlinear Inertial Weights and Random Adjustment Discovery Probability,DWCS)。首先,在布谷鸟寻窝的路径和位置更新公式中,设计一种随进化迭代次数非线性递减的惯性权重来改进鸟巢位置的更新方式,以协调布谷鸟算法的探索和开发能力;其次,引入随机调整发现概率代替固定值发现概率,使较大和较小的发现概率随机出现,从而有利于平衡算法的全局探索和局部开发能力,加快算法收敛速度,增加种群多样性;最后,分析对数递减参数和随机调整发现概率,选取对数递减最佳参数组合和随机调整发现概率的最佳取值范围,此时,函数的优化效果最好。与BA,CS,PSO,ICS算法相比,所提算法极大地提高了寻优精度,显著地减少了迭代次数,有效地提高了收敛速度和鲁棒性。在16个测试函数中,DWCS均能收敛到全局最优解,证明了DWCS在求解连续复杂函数优化问题上具有较强的竞争力。     

A Cuckoo Search Detector Generation-based Negative Selection Algorithm

The negative selection algorithm (NSA) is an adaptive technique inspired by how the biological immune system discriminates the self from non-self. It asserts itself as one of the most important algorithms of the artificial immune system. A key element of the NSA is its great dependency on the random detectors in monitoring for any abnormalities. However, these detectors have limited performance. Redundant detectors are generated, leading to difficulties for detectors to effectively occupy the non-self space. To alleviate this problem, we propose the nature-inspired metaheuristic cuckoo search (CS), a stochastic global search algorithm, which improves the random generation of detectors in the NSA. Inbuilt characteristics such as mutation, crossover, and selection operators make the CS attain global convergence. With the use of Lévy flight and a distance measure, efficient detectors are produced. Experimental results show that integrating CS into the negative selection algorithm elevated the detection performance of the NSA, with an average increase of 3.52% detection rate on the tested datasets. The proposed method shows superiority over other models, and detection rates of 98% and 99.29% on Fisher’s IRIS and Breast Cancer datasets, respectively. Thus, the generation of highest detection rates and lowest false alarm rates can be achieved.     

具有万有引力加速机理的布谷鸟搜索算法

为了解决布谷鸟搜索算法收敛速度较低、全局收敛效率不高的问题,提出了具有万有引力加速机理的布谷鸟算法.该算法基于万有引力搜索无需学习外部环境因素的变化亦能感知全局最优的特点,将布谷鸟巢穴等价为不同质量的个体,使其在优化过程中不仅遵循Levy飞行规律,而且遵循万有引力定律.不仅利用布谷鸟巢穴间存在的万有引力进行加速搜索,而且提出了一种概率变异的方法,增大了种群多样性,有效地平衡了算法的全局搜索能力和局部开采能力,提高了算法的全局搜索效率和收敛精度.通过算法的数学机理分析和26个基准测试函数实验结果表明,所提出的算法与其他改进智能优化算法比较,具有更优的性能.     

量子衍生布谷鸟搜索算法

为提高布谷鸟搜索算法的寻优能力,通过在经典布谷鸟搜索算法中引入量子计算机制,提出了一种量子衍生布谷鸟搜索算法.该算法采用量子比特编码个体,采用泡利矩阵确定旋转轴,采用Levy飞行原理确定旋转角度,采用量子比特在Bloch球面上的绕轴旋转实现个体更新.标准函数极值优化的实验结果表明,与传统布谷鸟搜索算法相比,该算法的搜索能力确有明显提升.     

基于动态布谷鸟搜索算法的PID控制器参数优化

为了解决传统PID控制器参数优化费时且不能保证获得最佳性能的问题,通过改进布谷鸟搜索算法的参数取值,形成了动态布谷鸟搜索算法(DCS),并把其引入到PID控制器参数优化中,提出了一种基于动态布谷鸟搜索算法的PID控制器参数优化算法,仿真试验结果表明基于动态布谷鸟搜索算法的PID控制器具有较好的控制性能指标,并通过与其他算法对比,证明了动态布谷鸟搜索算法的PID控制器优化算法具有优越性和有效性.     

参数动态调整的自适应布谷鸟算法

为提高布谷鸟算法的收敛速度和求解精度,提出了一种基于自适应机制的改进布谷鸟算法。该算法在迭代初期和末期分别使用两种自适应策略来动态调整步长和发现概率,提高了算法的局部和全局寻优能力。利用10个标准测试函数对基本布谷鸟算法、所提出的改进算法以及其他智能优化方法进行了仿真对比验证,结果表明所提出的改进布谷鸟算法在求解精度、稳定性以及收敛速度上都具有一定优势。     

基于复数编码的布谷鸟搜索算法

针对布谷鸟搜索算法（CS ）后期收敛速度慢、计算精度不高等缺点,提出了一种基于复数编码的布谷鸟搜索算法（PCS ）,该算法种群内部引入复数编码策略,拓展个体基因包含的信息量,增强了群体中个体的多样性。仿真实验结果表明,同原始布谷鸟搜索算法相比,该算法提高了收敛速度和收敛精度,减少局部收敛。     

基于改进布谷鸟搜索的k-means算法的离群点检测

为了解决k-means算法的离群点检测容易受到初始聚类中心的影响陷入局部最优的问题,本文提出一种基于改进布谷鸟搜索的k-means算法的离群点检测方法.首先,对原始布谷鸟搜索算法中的发现概率和莱维飞行步长做自适应策略改进并进行实验仿真;其次讨论改进后的布谷鸟搜索算法的收敛性问题;最后将改进后的布谷鸟搜索算法与k-mea...     

改进布谷鸟搜索算法求解批量流水线调度问题

针对以最大完工时间为目标的批量流水线调度问题,提出一种改进的布谷鸟搜索算法．该算法采用排序规则的编码方式,将连续个体值的布谷鸟搜索算法直接应用于离散的调度问题．其次,在布谷鸟搜索算法的基础上,一个简单而有效的局部搜索用于批量流水线调度问题的探索．仿真实验表明所提出算法的可行性和有效性．