舰船通道布局优化模型及其粒子群算法

舰船通道有机的连接着舰船所有舱室,合理的布局可以提升舰船各个子系统的效能。利用设备布局理论与方法建立舰船通道布局优化多目标模型,选取战斗状态、损管状态、应急逃生状态和补给保障状态等4种状态下的人流物流成本最小为目标函数,基于计入权重的最小偏差法建立统一的目标函数,采用改进的粒子群算法对舰船通道布局优化模型进行求解。人流物流起止点之间最短距离的计算采用图论中的Floyd算法。最后给出一个舰船通道布局算例,验证了舰船通道布局优化模型的合理性,以及改进粒子群算法是一种求解舰船通道布局最优化问题的有效算法。     

基于粒子群优化算法的社交网络可视化

为了使用户快捷、清晰地发现及研究微博用户之间的关系,提出基于粒子群优化(PSO)算法的微博数据可视化方法.根据用户在微博中的影响力将用户分为n层,以此来表示用户在网络中对信息的传播影响力的等级.基于数据的关联关系对数据进行子群划分;基于粒子群优化算法,设计目标函数,使粒子群优化算法适应社交网络的布局要求.为了进一步增强可视化效果,降低视觉复杂度,采用曲线代替直线,应用传输函数设置不透明度以及交互的可视化技术.实验结果表明,该方法可以形成清晰的可视化结果,以便更好地分析微博用户之间的关系.     

含边界变异的粒子群算法

提出了一种新的粒子群优化算法（PSO）——带边界变异的PSO，其原理是：在迭代的过程中，当粒子的位置超出可行域时，带边界变异的PSO让粒子的位置重新均匀分布在边界附近；当粒子的速度超出可行域时，则使其均匀分布到整个可行区间，而不是像原始PS0那样在这2种情况下都只是简单地取边界值。从理论和实验2个方面论证了这种引入了边界变异的PSO可以获得更快的寻优速度和更好的解精度，有一定的推广价值。     

混合优化人工免疫网络用于过程动态优化

常见的用于求解过程动态优化的方法局部寻优能力强,易陷入局部点;而优化人工免疫网络虽局部寻优能力弱,但不易陷入局部点.针对这些方法的不足,提出了一种新的算法--混合优化人工免疫网络,将优化人工免疫网络植入局部寻优操作和二次响应机制,应用于Park-Ramirez和Lee-Ramirez生物反应器,此算法能以较少的计算代价搜索到最佳控制策略.将其用于模型参数发生变化的Lee Ramirez生物反应器,实验结果表明,此算法的二次响应机制可以节省85％的评价次数.     

粒子群优化人工免疫粒子滤波器

为解决粒子滤波算法中存在的粒子退化和样本枯竭问题,提出一种新的粒子滤波算法.利用粒子群优化思想促使采样粒子向高似然区域移动,减缓粒子权值的退化;再通过人工免疫算法中的变异操作扩大算法寻找最优值的范围并增加粒子的多样性,避免算法陷入局部最优,增强算法的全局搜索能力,进而缓解样本枯竭.实验表明,该算法比标准粒子滤波的状态估计精度提高近40倍,比扩展卡尔曼粒子滤波提高近28倍,比无迹卡尔曼粒子滤波提高近6倍,滤波效率为37.523％,是标准粒子滤波的37倍,该算法具有更好的实时性和更高的状态估计精度,能有效缓解粒子的退化和样本的枯竭.     

基于粒子群优化算法的能源需求预测

鉴于能源系统是一个复杂的非线性系统,故本文引入解决非线性及高维模式问题具有较高精度的粒子群优化算法(PSO),以各影响因素标准化值作为输入变量,建立了基于PSO的线性和指数两种形式的能源需求预测模型.对我国2000-2011年能源需求量进行模拟与仿真,得到两模型预测精度分别为0.824%和0.568%,证明指数预测模型具有较高的精确度.并利用PSO指数模型对我国2015年能源需求量进行预测,得出在未来几年能源需求量将以平均每年7.48%左右的速度增长.     

基于双种群的动态交换策略的粒子群优化算法

提出了一种基于双种群的动态交换策略的粒子群优化算法.该算法将初始种群划分为两个子群P1和P2,而P1和P2遵循不同的寻优机制,然后通过对个体极值(pBest)和全局极值(gBest)的选取进行调整,并在迭代过程中动态的交换两个子群的个体,从而能够更好的完成多目标优化算法对于Pareto front 的搜索和逼近.通过对标准测试函数的实验,证明了该算法的可行性和有效性.     

基于粒子群优化的混合宇宙大爆炸算法

宇宙大爆炸算法(Big Bang-Big Crunch,BB-BC)思想来源于宇宙大爆炸和大收缩理论.针对其在高维函数的寻优过程中,随迭代次数增加,爆炸生成的碎片解收缩速度慢,多样性快速减弱,质量变差,容易陷入局部最优解的缺点,提出一种混合型BB-BC算法(HBB-BC).首先,将质心代入当代解中作为奇点解进行改进,提高算法收缩速度;其次,结合粒子群优化的路径优化,提高碎片解的质量;最后,引入宇宙大撕裂理论增加大爆炸阶段碎片解的多样性和跳出局部最优解的能力.通过9个新型测试函数进行测试,测试结果显示,HBB-BC算法在高维函数的寻优性能上更优于BB-BC算法和另一种改进的均匀大爆炸混沌大收缩(UBB-CBC)算法.     

一种基于优胜劣汰的多粒子群替代优化算法的设计

微粒群算法是一种新颖的优化算法,已成功应用于许多优化问题,但该算法容易陷入局部极值.针对这种缺陷,提出了一种基于优胜劣汰的多粒子群替代算法,该算法先通过多个种群彼此独立地搜索解空间,增强全局搜索能力;各种群每次进化完成后,核心种群中的最差微粒与其他种群的最好微粒互相替代.通过对3种常用测试函数进行测试和比较,结果表明该算法比标准微粒群算法具有更低的平均最好适应值,可快速收敛到全局最优解,优化效率明显提高.     

无线传感器网络任务分配的粒子群优化算法

为延长网络生命周期,减少网络能量消耗和均衡网络负载,引入了离子群优化算法,提出了一种基于离散粒子群优化的任务分配算法.该算法根据任务总完成时间和能量损耗,建立代价函数,实现优化任务分配策略.引人变异算子,很好地保持了种群的多样性并提高了算法的全局搜索能力.仿真实验结果表明算法是可行的和有效的.     

基于双层网络的混合PSO算法的RBF建模

针对RBF网络的建模问题,设计了基于双层网络的建模方法。第一层网络采用随机方法确定了隐层单元数,并利用并行PSO算法对网络进行初步训练,第二层网络采用了主从粒子群的方式,借鉴了遗传交叉的思想,对第一个网络的最优解进行了再训练以提高网络的训练精度。从对非线性系统的仿真结果看,该方法最终确定的隐层单元数比较少,与RBF网络相比有着一定的优越性,而且优于单层并行PSO算法的RBF网络。     

基于改进粒子群优化算法的贝叶斯网络结构学习

贝叶斯网络结构学习是数据挖掘和知识发现领域的重要研究技术之一,在网络结构的搜索空间较大的情况下,传统的二值粒子群优化算法往往存在收敛速度慢,容易陷入局部最优,学习精度较差的缺陷。在传统二值粒子群优化算法基础上,利用互信息限制粒子群算法的初始化,缩小算法的搜索空间,同时构建新的进化模型代替原有的进化公式,使得改进后的算法具有更强的寻优能力。采用ASIA网络作为仿真模型,并与原有算法比较,结果表明,改进算法能够在较少的迭代次数下找到较优的解,并且基本没有增加算法的复杂度。     

基于粒子群算法的城市接驳公交网络优化调度方法

为提高公共交通分担能力和解决轨道交通与交通出行起讫点之间的公共交通接驳优化调度问题,提出了轨道与公交的接驳公交网络优化模型.模型主要考虑不同接驳站点在不同时间对轨道交通和交通出行起讫点之间的接驳需求建立多目标模型.分析选用粒子群算法对所建立的多目标优化模型进行分析求解,比较了在轨道接驳需求下多种车队规模的调度线路、时刻安排状况,得到轨道线路邻近区域内接驳网络的优化调度,当车队规模在定值时即可满足接驳轨道交通的换乘需求,优化调度使得平均满载率显著下降,另外,验证了接驳公交网络基于粒子群算法的优化调度可有效降低营运消耗.     

Drilling Path Optimization Based on Particle Swarm Optimization Algorithm

This paper presents a new approach based on the particle swarm optimization (PSO) algorithm for solving the drilling path optimization problem belonging to discrete space.Because the standard PSO algorithm is not guaranteed to be global convergence or local convergence,based on the mathematical algorithm model,the algorithm is improved by adopting the method of generate the stop evolution particle over again to get the ability of convergence to the global optimization solution.And the operators are improved by establishing the duality transposition method and the handle manner for the elements of the operator,the improved operator can satisfy the need of integer coding in drilling path optimization.The experiment with small node numbers indicates that the improved algorithm has the characteristics of easy realize,fast convergence speed,and better global convergence characteris- tics.hence the new PSO can play a role in solving the problem of drilling path optimization in drilling holes.     

基于粒子群的电力通信网线路优化方法

为了满足电力通信网高可靠性的业务承载要求,尤其是35 kV及以下边缘接入网络,提出了一种基于粒子群的电力通信网线路优化方法。在最小建设代价的基础上,综合考虑网络的可靠性和业务分布的因素,设计了电力通信网线路优化的问题模型,最后利用粒子群进行求解。经仿真验证,该方法能在一定程度上提高规划方案的灵活性和全面性,为电力通信网提供有效的线路优化方案。     

基于粒子群优化的神经网络容错控制算法

针对一类非线性系统的传感器故障,将故障诊断与容错控制方法相结合,提出了一种容错控制方法。用BP网络建立传感器故障模型,并用粒子群算法来训练BP网络的参数,在线估计系统的状态和故障参数。然后将故障参数与修正的Bayes分类算法相结合,对传感器故障在线检测、分离和估计,通过补偿算法,实现容错控制。对连续搅拌釜式反应器（CSTR）的仿真结果表明,该方法收敛性好,对传感器故障具有很强的容错能力。     

基于神经网络和粒子群算法的移动机器人路径规划

针对移动机器人传统路径规划算法效率不高,寻优能力差等问题,提出一种基于神经网络和粒子群优化算法相结合的移动机器人路径规划方法.该方法利用神经网络实现大量的并行和分布计算,发挥PSO简单、容易实现的优点,提高了路径规划的计算效率和可靠性.仿真结果表明,这种新路径规划方法是可行且有效的.     

微粒群优化算法

微粒群算法是继蚁群算法之后提出的又一种新型的进化计算技术。具有典型的群体智能的特性．介绍了微粒群算法的基本原理及其改进算法。从群体组织与进化以及混合微粒群算法等方面对国内外微粒群算法的研究进展进行综述．     

基于多级惩罚函数的粒子群约束优化算法

基于多级惩罚函数和粒子群算法解决多约束优化问题,采用粒子种群中的多个粒子并行寻优,避免多约束优化问题收敛于局部优化解。定义了多级分配函数作为约束因子表达惩罚函数与约束条件间函数关系,约束因子按照约束条件的不同分为多个等级。提出了粒子群多级惩罚函数算法,应用于三个经典约束优化问题,均在较少迭代次数内得到高精度优化解。