混合粒子群算法及在可靠性优化中的应用

针对粒子群算法搜索精度低和早熟收敛的缺陷,通过算法混合,提出了基于混沌与和声搜索算法思想的混合粒子群优化算法。该算法采用Tent映射,利用混沌特性提高种群的多样性和粒子搜索的遍历性,同时采用和声策略对解空间进行开发,引入了柯西变异,帮助粒子跳出局部陷阱,采用云模型的自适应策略来调整惯性权重。最后将该优化算法应用于可靠性优化设计中,仿真实验表明,改进后的混合粒子群优化算法较基本粒子群算法收敛速度加快,且不易陷入局部极值点。     

基于自适应Tent混沌搜索的粒子群优化算法

为解决粒子群优化算法易于陷入局部最优问题,提出基于自适应Tent混沌搜索的粒子群优化算法。应用Tent 映射初始化均匀分布的粒群,并以当前整个粒子群迄今为止搜索到的最优位置为基础产生Tent混沌序列,混沌序列的搜索范围采用自适应调整方法。该方法可以有效避免计算的盲目性,还能够快速搜寻到最优解。实验表明该算法在多个标准测试函数下都超越了同类改进算法。     

基于群体适应度方差的自适应混沌粒子群算法*

已有的混沌粒子群算法多使用Logistic混沌映射,但Logistic混沌映射产生的混沌序列不够均匀,影响了混沌粒子群算法的性能。提出在混沌粒子群算法中引入均匀性更好的An混沌映射,利用An混沌映射初始化粒子群的位置和速度,并通过适应度方差的变化来自适应控制部分粒子进行混沌更新,来改善混沌粒子群算法的性能。数值仿真的结果表明,改进算法的收敛性和全局搜索能力都有所提高,能有效避免早熟收敛。     

改进的自适应混沌差分进化算法

为了提高差分进化算法的寻优速度、克服启发式算法常见的早熟收敛问题, 提出一种基于帐篷映射(Tent)的自适应混沌嵌入式差分进化算法(CLSDE). 算法采用 Tent 映射生成的混沌序列来取代基本DE算法选择操作中的随机数, 充分利用了混沌运动的随机性、遍历性和规律性. 通过与混沌PSO算法与普通的DE算法比较, 测试函数仿真结果表明, 该算法具有良好的全局搜索能力, 寻优精度较高, 收敛速度快, 鲁棒性好.     

混沌粒子群算法及其在优化设计中的应用

针对粒子群算法易早熟收敛的局限性,提出了一种基于Hénon 映射的混沌粒子群优化(CPSO)算法。该算法采用Hénon 映射,利用种群适应度方差进行早熟收敛判断,根据群体早熟收敛程度和个体适应值来调整惯性权重。仿真实验表明,改进后的混沌粒子群优化算法使收敛速度加快,且不易陷入局部极值点。     

基于自适应混沌粒子群优化的防空目标分配

粒子群优化算法存在早熟收敛和搜索精度较低的问题.为此,提出一种基于自适应混沌粒子群的优化算法.采用自适应权重和遗传算法中的交叉、变异操作更新粒子群,增加种群粒子的多样性,运用早熟判断机制判断粒子的当前状态,当粒子处于早熟状态时,利用混沌搜索的方法引导群体快速跳出局部最优.仿真结果表明,该算法可以有效解决粒子群算法的早熟问题,提高搜索精度和收敛速度.     

无线传感器网络中的覆盖优化算法

针对现有覆盖算法存在早熟、收敛性差以及易陷入局部搜索等缺点,结合三峡库区水质监测的应用环境,提出一种无线传感器网络覆盖优化算法。基于带收缩因子的粒子群优化模型,利用混沌Tent映射产生的混沌序列代替模型原有的随机参数,并将聚集度指标作为判定条件,实现参数的自适应调整。实验结果表明,该算法能提高网络覆盖率。     

基于Tent混沌的测试用例优先级排序

针对标准粒子群算法（Particle Swarm Optimization,PSO）后期出现的早熟收敛,提出了一种基于Tent混沌的粒子群优化算法（Tent-Chaos Particle Swarm Optimization,TCPSO）用于测试用例优先级排序。首先,利用改进的Tent映射的三大特性初始化种群,使得粒子均匀分布,提高初始解的质量;并通过非线性递减的惯性权重函数对学习因子进行改进,以更新粒子速度与位置信息;其次,对陷入局部最优的粒子p_id进行混沌搜索,跳出局部最优,同时对当前种群中部分最差粒子p_iw进行混沌搜索,改善种群多样性;最后,采用测试用例的分支覆盖率和缺陷检测率作为评价标准,评判测试用例优劣程度。实验表明,提出的改进方法在分支覆盖率和缺陷检测率指标上均有优势。     

基于粒子群优化的WSN覆盖增强算法研究

针对粒子群算法无线传感器网络(WSN)覆盖优化中算法稳定性较差,后期收敛速度慢和易陷入局部最优问题,本文提出了一种自适应扰动混沌的粒子群(Adaptive Disturbance Chaotic Particle Swarm Optimization,简称ADCPSO)的覆盖增强算法。一是在覆盖范围中应用改进的混沌Tent映射对粒子初始化,提高了种群的求解质量和算法的稳定性;二是采用非线性递减的惯性权重和学习因子自适应操作;三是根据一定概率对粒子位置进行扰动更新,避免粒子陷入局部收敛的问题。仿真结果表明,该算法具有良好的全局搜索能力,稳定性好,提高了网络覆盖率。     

基于函数变换的改进混沌粒子群优化*

粒子群在搜索过程中容易陷入局部而无法找到全局最优值,为了解决此早熟问题,提出基于函数变换的改进混沌粒子群优化算法。此方法将Logistic映射和改进的Tent映射引入到粒子群中代替随机数;将函数变换引入到粒子的速度、位置更新过程中以凸显全局最优值与局部极优值的差异,从而使粒子跳出局部极优值点,加细搜索进而找到全局最优值点。数值实验表明,基于函数变换的改进混沌粒子群在搜索时间和效率上要优于标准粒子群和基于Logistic映射的混沌粒子群。改进的算法是可行而有效的。     

改进的变尺度混沌粒子群算法及其应用

针对粒子群算法(PSO)存在局部最优及后期收敛速度慢等问题,提出一种改进的变尺度混沌粒子群算法(IMCPSO).该算法初期,在整个解空间对最优粒子进行变尺度混沌扰动,以防止陷入局部最优;算法后期,则以最优粒子为中心引入变尺度混沌扰动,以提高算法收敛速度.当算法一旦陷入局部最优时,采用混沌粒子替代部分种群粒子以增加粒子多样性,使算法尽快跳出局部最优.基于benchmark测试函数的仿真结果表明,所提算法与基本粒子群算法(SPSO)和变尺度混沌粒子群算法(MCPSO)相比,具有明显好的搜索精度和收敛速度.最后,将该算法应用于电路故障诊断实验中的支持向量机参数优化问题,实验结果说明了其应用价值.     

Chaotic species based particle swarm optimization algorithms and its application in PCB components detection

An improved particle swarm optimizer using the notion of chaos and species is proposed for solving a template matching problem which is formulated as a multimodal optimization problem. Template matching is one of the image comparison techniques. This technique is widely applied to determine the existence, location and alignment of a component within a captured image in the printed circuit board (PCB) industry where 100% quality assurance is always required. In this research, an efficient auto detection method using a multiple templates matching technique for PCB components detection is described. The new approach using chaotic species based particle swarm optimization (SPSO) is applied to the multi-template matching (MTM) process. To test its performance, the proposed Chaotic SPSO based MTM algorithm is compared with other approaches by using real captured PCB images. The Chaotic SPSO based MTM method is proven to be superior to other methods in both efficiency and effectiveness.     

基于混沌量子粒子群的FHN神经元UWB信号检测

在UWB-IR信号检测中,针对目前所采用的量子粒子群FHN神经元模型易造成粒子群多样性降低,易陷入局部最优,导致求解精度不高的问题,对量子粒子群算法中量子更新参数引入混沌优化算法,提出了基于混沌量子粒子群算法的FHN神经元UWB-IR信号检测方法,分析了所提算法的收敛性,并对所提算法的性能进行仿真验证。仿真结果表明,所提算法与现有算法相比,可提高粒子群的多样性和算法的收敛速度,提高算法精度,实现多个系统参数同时最优,从不同噪声强度下自适应地检测出UWB-IR信号。     

模糊需求下转运联盟车辆路径及混沌粒子群优化

建立了基于模糊需求的企业间转运联盟车辆路径问题,并基于模糊结构元理论将模糊需求问题转化为清晰需求问题．针对该模型,提出了一种混沌粒子群算法,该算法在经典粒子群算法的基础上融入了两次混沌变换,有效的利用了粒子群算法和混沌算法各自的优势．     

融合K-调和均值的混沌粒子群聚类算法

针对K-调和均值和混沌粒子群聚类算法的优缺点,提出了一种融合K-调和均值的混沌粒子群聚类算法。首先通过K-调和均值方法把粒子群分成若干个子群体,每个粒子根据其个体极值和所在子种群的全局极值来更新位置。其次,算法中引入变尺度混沌变异,抑制了早熟收敛,提高了计算精度。实验证明,该算法可以有效地避免算法陷入局部最优,在保证收敛速度的同时增强了算法的全局搜索能力,明显改善了聚类效果。     

基于混沌粒子群算法的多阈值图像分割

针对单阈值图像分割方法在求取比较复杂的图像时效果不理想及粒子群算法容易陷入局部最优且速度较慢等等问题,提出了基于混沌粒子群优化算法的多阈值图像分割方法。该方法利用混沌运动随机性、遍历性和初值敏感性,将混沌粒子群优化算法与多阈值法相结合作全局搜索,实验结果表明了基于混沌粒子群优化算法的多阈值图像分割法用于阈值寻优减少了搜索时间,并且运行时间不随阈值数目的增加而显著增加。     

Adaptive fuzzy particle swarm optimization for global optimization of multimodal functions

This paper proposes an adaptive fuzzy PSO (AFPSO) algorithm, based on the standard particle swarm optimization (SPSO) algorithm. The proposed AFPSO utilizes fuzzy set theory to adjust PSO acceleration coefficients adaptively, and is thereby able to improve the accuracy and efficiency of searches. Incorporating this algorithm with quadratic interpolation and crossover operator further enhances the global searching capability to form a new variant, called AFPSO-QI. We compared the proposed AFPSO and its variant AFPSO-QI with SPSO, quadratic interpolation PSO (QIPSO), unified PSO (UPSO), fully informed particle swarm (FIPS), dynamic multi-swarm PSO (DMSPSO), and comprehensive learning PSO (CLPSO) across sixteen benchmark functions. The proposed algorithms performed well when applied to minimization problems for most of the multimodal functions considered.     

基于混沌粒子群算法的物流配送路径优化

通过结合混沌的遍历性和粒子群的快速性的优点,提出了一种用于求解物流配送路径优化问题的混沌粒子群优化算法。该算法利用混沌变量产生初始粒子群,对子代部分粒子群进行微小扰动,随着搜索过程深入逐步调整扰动幅度,通过调整惯性权重因子克服标准PSO算法的早熟和易陷入局部最优值等缺陷。将混沌粒子群优化算法用于物流配送路径优化,建立了数学模型,在此基础上设计了相应的算法。将该算法和遗传算法、标准粒子群算法进行比较,证明了其收敛速度和寻优能力的优越性。     

Tent 混沌人工蜂群与粒子群混合算法

针对人工蜂群和粒子群算法的优势与缺陷,提出一种Tent混沌人工蜂群粒子群混合算法.首先利用Tent混沌反向学习策略初始化种群;然后划分双子群,利用Tent混沌人工蜂群算法和粒子群算法协同进化;最后应用重组算子选择最优个体作为跟随蜂的邻域蜜源和粒子群的全局极值.仿真结果表明,该算法不仅能有效避免早熟收敛,而且能有效跳出局部极值,与其他最新人工蜂群和粒子群算法相比具有较强的全局搜索能力和局部搜索能力.     

一种混沌粒子群嵌入优化算法及其仿真

为克服混沌粒子群优化(CPSO)算法由于采用随机数作为算法参数而不能保证种群多样性和优化遍历性的缺陷,通过将混沌变量嵌入到常规粒子群优化算法(PSO)中,使PSO算法中的惯性权值和随机数用混沌随机序列来替代,提出了一种新的混沌粒子群嵌入优化算法(CEPSO),以充分利用混沌运动的随机性、遍历性克服粒子群优化算法容易陷入局部最优的缺点.通过复杂多维函数的寻优测试,验证了本算法的有效性,并将仿真结果与混沌粒子群优化算法进行比较,证明了CEPSO算法更具有较强的全局搜索能力和收敛速度.