Practical electromagnetism-like mechanism algorithm

The function optimization principle of the original Electromagnetism-like mechanism (EM) algorithm and some problems of it are analyzed, such as large computation, low convergence rate, and pathological feature in the total force formula. A new pratical EM algorithm is proposed according to the problems above. The power formula is simplified by adopting the method for normalizing the objective function value. The correction factor is introduced into the total force formula, so that the pathological feature in the total force formula is eliminated, the impact of the distance factor on the force between population particles weakened, and the convergence rate increased. Experiments show that the improved algorithm has a faster convergence speed and higher solution accuracy.     

一种类电磁机制算法在锅炉主汽温系统的研究

针对主汽温控制对象的特点,改进类电磁机制算法的不足,对串级主汽温控制系统控制器参数进行优化,选定了3个稳定工况点模型进行仿真实验,改进后的控制系统具有较强鲁棒性,能适应现场复杂多变的情况,满足电厂控制的需求。     

一种采用类电磁机制算法的线性分类方法

根据最优超平面和类电磁机制算法的思想,提出了一种组合优化线性分类方法.该方法利用样本训练提取样本个体的类别特征,寻找到将类别分类的最优超平面,设计并实现了一种采用改进的类电磁机制算法的组合优化线性分类方法.试验取得了很好的分类效果,证实了组合优化线性分类方法的可行性.     

一种采用双混沌搜索的类电磁机制算法

针对现有算法中初始种群随机性强、局部搜索能力差、移动公式效率低等问题,提出了一种改进的类电磁机制算法．结合反向学习理论,引入带扰动因子的反向学习机制构造初始种群;提出了一种双混沌优化机制用于局部搜索;运用改进后的公式计算粒子之间的合力;设计了一种自适应移动算子来更新粒子．实验结果表明,改进后的算法具有更好的收敛效果和更高的求解精度．     

一种基于佳点集的类电磁机制算法

提出了一种改进的类电磁机制算法——基于佳点集的类电磁机制算法.该算法运用数论中的佳点集理论构造初始种群;改进了局部搜索算法;运用改造后的公式计算粒子之间的作用力;设计了一种自适应移动算子来更新粒子.实验结果表明,改进后的算法能更快、更精确地收敛于问题的全局最优值.     

类电磁优化的片上网络低功耗映射算法

针对基于2D Mesh结构的片上网络功耗优化问题,提出了一种类电磁优化的片上网络低功耗映射算法．该算法采用实数编码机制,将类电磁算法应用于求解离散问题．使用轮盘赌的选择机制进行种群初始化,提高初始化粒子的质量,从而提高算法效率;利用调整序的方法进行局部搜索,提高粒子在局部范围内的精细搜索能力;设计电荷计算公式求解合力,用阈值滤掉作用力甚微的粒子,提高搜索最优解的效率．实验表明:改进类电磁的映射算法与现有的遗传算法、蚁群算法相比,平均节能达20.35％和12.58％,有效地降低了片上网络通信能耗,并且能耗分布更加均匀,算法效率更高．     

Modified electromagnetism-like algorithm and its application to slope stability analysis

In the view of the disadvantages of complex method (CM) and electromagnetism-like algorithm (EM), complex electromagnetism-like hybrid algorithm (CEM) was proposed by embedding complex method into electromagnetism-like algorithm as local optimization algorithm. CEM was adopted to search the minimum safety factor in slope stability analysis and the results show that CEM holds advantages over EM and CM. It combines the merits of two and is more stable and efficient. For further improvement, two CEM hybrid algorithms based on predatory search (PS) strategies were proposed, both of which consist of modified algorithms and the search area of which is dynamically adjusted by changing restriction. The CEM-PS1 adopts theoretical framework of original predatory search strategy. The CEM-PS2 employs the idea of area-restricted search learned from predatory search strategy, but the algorithm structure is simpler. Both the CEM-PS1 and CEM-PS2 have been demonstrated more effective and efficient than the others. As for complex method which locates in hybrid algorithm, the optimization can be achieved at a convergence precision of 1×10⁻³, which is recommended to use.     

采用类电磁机制算法的SVM决策树多分类策略

基于分类问题的特点,设计了适用于分类问题的类电磁机制算法,然后设计了基于改造后的类电磁机制算法的最优决策树生成算法,用以解决支持向量机多分类问题．以最大分类间隔为准则,利用类电磁机制算法进行优化,从而生成最优或次优的决策树．在每个决策结点利用传统的支持向量机二分类方法进行分类,最终实现支持向量机多分类．仿真结果表明：这种方法比传统的1-a-1,1-a-r,DAG-SVM,DT-SVM以及GADT-SVM方法有更优的性能．     

基于遗传算法与模式搜索的混合优化算法

为了更好地实现全局优化,提出一种遗传模式搜索(Genetic Pattern Search,GPS)算法,该算法结合了遗传算法(GA)的强全局搜索能力与泛化模式搜索算法(PS)的强局部搜索能力.算法流程分为两步:首先是GA与PS联合实现粗搜索;其次是PS实现细搜索.实验对Hump、Powell、Rosenbrock、Schaffer、Woods测试函数进行搜索,表明GPS算法的成功率明显优于改进遗传算法与改进模式搜索算法,可作为一种有效可行的全局优化算法.     

一种新的求全局最优的遗传算法

利用近年来广泛应用的遗传算法，对积分-水平集求全局最优概念性算法的蒙特卡罗随机投点的实现途径进行了改进，从而得到一种新的求全局最优的遗传算法。文中算法设计了适合的初始种群的均匀设计取法、交叉算子、变异算子和选择算子，给出了测度的勒贝格计算方法，从理论上证明了算法的收敛性。最后，选用了标准测试函数并与其他算法进行了比较，从数值上验证了算法的可行性。     

一种改进的无局部搜索的类电磁机制算法

基于种群的类电磁机制算法是一种随机搜索算法,种群粒子在所受其他个体的合力作用下以随机步长运动。由于EM算法在计算粒子间的作用力时,粒子间距离对作用力大小的影响过大,从而导致EM算法本身的局部搜索能力较弱。根据粒子之间距离的不同情况计算个体间作用力大小,从而弱化了距离对作用力大小的影响。同时,通过引入分力权重系数,调整了吸引／排斥作用对合力的影响。粒子的运动则是根据粒子所受合力与最优粒子对该粒子引力的夹角大小来判断粒子是按合力方向运动,还是背离合力方向运动。另外,该改进的EM算法中还去掉了EM算法中局部搜索部分。实验测试结果表明,该改进的无局部搜索的EM算法提高了解的精度,并能更好的解决高维优化问题。     

一种改进的布谷鸟搜索算法

布谷鸟搜索算法是近年来提出的一种新的仿生智能算法,算法主要通过模拟布谷鸟的繁殖习性对问题进行最优求解。针对布谷鸟搜索算法中解的发现及放弃策略的随机性问题,将解的适应度情况同时考虑进来,并在此基础上提出一种基于解的优劣度的改进布谷鸟搜索算法。算法充分考虑解的适应度,并将适应度作为评估是否被放弃的一个标准,从而使得适应度较好的解更有可能被保留下来,提高算法的求解质量。实验结果表明新算法在求解质量以及收敛速度方面,都比标准的布谷鸟搜索算法有了一定的提高。     

一种改进的人工蜂群算法

从经典人工蜂群算法机制出发,针对原始算法在初始种群构造、子种群分组、步长更新和种群淘汰方面的不足进行了改进.新算法运用均匀设计理论构造初始种群,提出了一种种群交叉的Z型分组方法,设计了一种对数函数自适应步长代替原来的随机步长,引入了小生境技术及时淘汰陷入局部最优的个体.实验结果表明,改进后的算法有效地解决了人工蜂群算法早熟收敛、搜索速度较慢等问题,并提高了解的精度.     

基于混沌搜索的混和粒子群优化算法

所提出的算法将粒子群优化算法和混沌算法相结合，既摆脱了算法搜索后期易陷入局部极值点的缺点，同时又保持了前期搜索的快速性，最后通过4个测试函数将该算法与基本粒子群算法进行仿真对比，比较结果表明基于混沌搜索的混和粒子群优化算法在收敛性和稳定性等方面明显优于基本粒子群优化算法．     

改进的基于平滑函数的全局优化进化算法

为了解决进化算法在求解全局优化时易陷入局部极小点的问题,引入了平滑函数,利用目前最好点来消除比其差的局部极小点;设计了适合该平滑函数的杂交算子,利用平滑函数与种群的关系寻找实值函数的下降方向。设计了一个变异算子,增加了种群的多样性。在此基础上,设计了一个求解全局优化问题的高效进化算法,并从理论上证明了其全局收敛性,从数值上验证了其有效性。     

基于混沌搜索的混和粒子群优化算法

所提出的算法将粒子群优化算法和混沌算法相结合,既摆脱了算法搜索后期易陷入局部极值点的缺点,同时又保持了前期搜索的快速性.最后通过4个测试函数将该算法与基本粒子群算法进行仿真对比,比较结果表明基于混沌搜索的混和粒子群优化算法在收敛性和稳定性等方面明显优于基本粒子群优化算法.     

A composite particle swarm algorithm for global optimization of multimodal functions

During the last decade, many variants of the original particle swarm optimization （PSO） algorithm have been proposed for global numerical optimization, hut they usually face many challenges such as low solution quality and slow convergence speed on multimodal function optimization. A composite particle swarm optimization （CPSO） for solving these difficulties is presented, in which a novel learning strategy plus an assisted search mechanism framework is used. Instead of simple learning strategy of the original PSO, the proposed CPSO combines one particle＇s historical best information and the global best information into one learning exemplar to guide the particle movement. The proposed learning strategy can reserve the original search information and lead to faster convergence speed. The proposed assisted search mechanism is designed to look for the global optimum. Search direction of particles can be greatly changed by this mechanism so that the algorithm has a large chance to escape from local optima. In order to make the assisted search mechanism more efficient and the algorithm more reliable, the executive probability of the assisted search mechanism is adjusted by the feedback of the improvement degree of optimal value after each iteration. According to the result of numerical experiments on multimodal benchmark functions such as Schwefel, Rastrigin, Ackley and Griewank both with and without coordinate rotation, the proposed CPSO offers faster convergence speed, higher quality solution and stronger robustness than other variants of PSO.     

带混沌搜索的PSO算法在变压器局部放电定位中的应用

研究变压器局部放电超声波定位法,建立超声波定位的数学模型,将其简化为非线性连续函数优化问题.并采用带混沌搜索的PSO算法来求解.算例表明,该算法能有效避免陷入局部极值点,并能快速准确地找到放电源.     

基于人工鱼群算法的桁架结构的优化

针对基本人工鱼群算法在解决桁架结构优化问题时存在后期收敛速度慢、寻优精度不高的缺陷,在算法初期利用混沌运动遍历性、随机性等特点初始化解群,提高求解效率和解的质量,在算法运行过程中利用粒子群优化算法惯性权重调整策略对人工鱼的步长进行改进,提高寻优的速度和精度。将改进后的算法应用到桁架结构优化中,以桁架截面尺寸为设计变量,结构重量最小为目标函数建立优化设计模型,运用Matlab进行模型优化分析,并与其它算法优化结果进行对比。结果表明,改进的算法在收敛速度与寻优精度方面均有所提高,尤其在迭代计算的初期,效果非常明显,迭代次数为55次左右时优化结果基本平稳。