基于双层进化的多种群并行人工蜂群算法

针对人工蜂群算法(ABC)容易陷入早熟收敛等不足,引入文化算法双层进化结构和多种群并行进化思想,提出基于双层进化的多种群并行人工蜂群算法(PMABC)。将采蜜蜂群划分为具有不同搜索策略的子种群并行进化,平衡全局开发能力与局部搜索能力,避免算法过早陷入局部最优。采用双层进化结构,采蜜蜂群作为种群空间寻找可行解,追随蜂群作为信仰空间,记忆采蜜蜂群搜索的优质蜜源并继续搜索。将其搜索结果用于指导蜂群寻优,可加速算法收敛,提高收敛精度。通过6个经典的适应度测试函数仿真验证了该算法能够有效避免陷入局部最优,具有较快收敛速度和较高收敛精度。     

基于改进局部搜索策略的人工蜂群算法

针对人工蜂群算法在函数优化问题求解过程中容易陷入局部最优,收敛速度慢的缺点,提出了一种基于改进局部搜索策略的人工蜂群算法。该算法中跟随蜂采用基于当前最优解的混沌局部搜索策略,侦查蜂采用基于当前最优解的自适应侦查策略,并使其局部搜索范围随着迭代次数的增加逐渐减小,从而提高了人工蜂群算法的局部搜索能力,有效地避免了其陷入局部最优。6个测试函数的仿真实验结果表明,与传统的人工蜂群算法相比,改进后算法的求解精度和收敛速度明显提升。     

引入混合蛙跳搜索策略的人工蜂群粒子群算法

由于标准粒子群算法易于陷入局部最优和收敛速度慢等问题,提出了一种引入人工蜂群搜索策略和混合蛙跳搜索策略的粒子群算法（ABCSFL-PSO）。使用人工蜂群的搜索策略提高算法的探索能力,避免算法陷入局部最优;使用蛙跳算法中更新最差粒子的策略,来加快算法收敛速度,并进一步提高求解精度。在12个标准测试函数上的仿真实验结果表明,算法性能优良,不仅能够避免陷入局部最优,而且显著提升了收敛速度。     

受强弱关系理论启发的改进人工蜂群算法

针对原人工蜂群算法在寻优过程中存在收敛精度不高、容易陷入局部最优的问题,提出一种改进人工蜂群算法(SWT-ABC)。将社会学中强弱关系模型化并引入多子群矩阵式蜂群结构,定义了强关系个体从三个方向随机引导搜索,加快算法收敛速度和提高收敛精度;为增强算法跳出局部最优的能力,定义了弱关系个体交互以实现子群间信息交流来提升种群多样性;增加侦查蜂反向学习机制并确定合适的蜜源上限,能有效提升目标函数评价次数的利用效率。通过基准测试函数的数值实验并与12种改进算法进行对比,改进后的人工蜂群算法收敛精度更高、全局寻优能力更强,并且在高维优化问题求解中仍具备良好的收敛性能。     

基于人工蜂群优化的二维最大熵图像分割

针对二维最大熵图像分割方法计算量大的问题,提出基于人工蜂群优化的二维最大熵图像分割算法。利用人工蜂群优化算法收敛快、避免局部最优、控制参数少等优点,将二维最大熵法最佳二维阈值视为最佳蜜源,实现基于人工蜂群优化的二维最大熵图像分割。实验结果表明,该方法的收敛速度较快、抗噪性较强。     

基于向量整体扰动的快速收敛人工蜂群算法

针对标准人工蜂群算法收敛速度慢和易陷入早熟收敛等问题,提出一种快速收敛人工蜂群算法。首先借助反向学习理论初始化种群来提高初始解的分布质量,并在雇佣蜂和跟随蜂阶段引入向量整体扰动搜索方程加快局部搜索;然后为了跳出局部最优,采用一种随机更新搜索策略来增加蜂群多样性以平衡全局探索和局部利用能力;最后通过八个标准测试函数的仿真实验,发现所提出的算法与几个改进的人工蜂群算法相比,具有更快的收敛速度且获得了更高的求解精度,验证了算法的优越性。     

基于当前最优解的分段搜索策略的人工蜂群算法

为了克服人工蜂群算法在求解函数优化问题中所存在的局部搜索能力差、收敛精度低的缺点,提出了一种基于当前最优解的分段搜索策略的人工蜂群算法。该算法中跟随蜂利用由全局当前最优解和个体当前最优解引导的局部搜索策略逐维进行变异,并采用基于“分段思想”的局部搜索策略对蜜源进行贪婪更新,以提高蜜源的更新效率,从而提高了人工蜂群算法的局部搜索能力。6个标准测试函数的仿真实验结果表明,与基本人工蜂群算法相比,改进后的人工蜂群算法在寻优精度和收敛速度上均有明显提高。     

混沌搜索策略的改进人工蜂群算法

针对人工蜂群算法的蜂群缺乏多样性、全局和局部搜索能力差及收敛速度较慢,提出一种基于混沌搜索策略的改进人工蜂群算法。该算法通过载波映射,由混沌-决策变量的变换,产生新的邻域点,为采蜜蜂和被招募的观察蜂提供了更广阔的搜索空间和更优质的位置蜜源,增强蜂群多样性;同时,引进侦查蜂局部蜜源搜索较好地解决了算法易陷入局部极小的问题,改善了人工蜂群算法的收敛性能。最后由6个标准测试函数的仿真验证,得到基于混沌搜索策略的人工蜂群算法性能明显优于标准人工蜂群算法。     

基于局部搜索的人工蜂群算法

针对人工蜂群算法存在收敛速度慢、易早熟等缺点, 提出一种改进的人工蜂群算法. 利用随机动态局部搜索算子对当前的最优蜜源进行局部搜索, 以加快算法的收敛速度; 同时, 采用基于排序的选择概率代替直接依赖适应度的选择概率, 维持种群的多样性, 以避免算法出现早熟收敛. 对标准测试函数的仿真实验结果表明, 所提出的算法具有较快的收敛速度和较高的求解精度.     

基于局部搜索的人工蜂群算法

针对人工蜂群算法存在收敛速度慢、易早熟等缺点,提出一种改进的人工蜂群算法.利用随机动态局部搜索算子对当前的最优蜜源进行局部搜索,以加快算法的收敛速度;同时,采用基于排序的选择概率代替直接依赖适应度的选择概率,维持种群的多样性,以避免算法出现早熟收敛.对标准测试函数的仿真实验结果表明,所提出的算法具有较快的收敛速度和较高的求解精度.     

基于Nelder-mead单纯形法的改进人工蜂群算法研究

针对现有的人工蜂群算法（Artificial Bee Colony,ABC）在进化速度和求解质量方面难以兼顾的缺点,提出一种基于Nelder-mead单纯形法的改进人工蜂群算法（Nelder-Mead Simplex Method based Improved Artificial Bee Colony,NMSM-IABC）。在迭代过程中,该算法周期性地将单纯形算子得到的最优个体迁移到人工蜂群算法的蜂群中,或将蜂群中的最优蜜源信息迁移到Nelder-mead单纯形算法中。旨在ABC借助NM-SM提高局部搜索能力,NM-SM借助ABC跳出局部最优点,达到两者协同搜索。再者,为了进一步加快收敛速度,在ABC中采用一种改进的跟随蜂搜索策略,并对产生侦察蜂的关键参数进行灵敏度分析。最后,通过6个典型的多维测试函数对算法进行仿真测试。结果表明：提出的算法有效地避免了陷入局部最优,提高全局搜索能力和搜索精度,有较快的收敛速度,是一种较好的协同搜索算法。     

基于混沌局部搜索算子的人工蜂群算法

在求解函数优化问题时,为了提升人工蜂群算法局部搜索能力,提出了一种新颖的混沌蜂群算法。新算法设计了一种混沌局部搜索算子,并将其嵌入蜂群算法框架中;该算子不仅能够实现在最优食物源周围局部搜索,还能够随着进化代数增加使搜索范围不断缩小。仿真实验结果表明,与人工蜂群算法相比,新算法在Rosenbrock函数上,求解精度和收敛速度明显占优;此外新算法在多模函数Griewank和Rastrigin上,收敛速度明显占优。     

改进的混合人工蜂群算法的研究

为了解决基本人工蜂群算法（ABC）早熟收敛、容易陷入局部最优、收敛精度不高等问题,提出一种混合改进的人工蜂群算法（RABC）。首先,为了平衡ABC的全局寻优能力,在初始化种群阶段引入了混沌算子和逆向学习算子,而后为了提高局部寻优能力,在采蜜蜂的检索方程中引入了最优引导个体,最后,为了提高收敛精度和加快后期收敛速度,改进了侦察蜂的检索机制。为了验证RABC算法的收敛效果,通过在3个标准测试函数上的仿真实验,并与基本ABC算法比较,发现RABC的收敛性能有显著提高。     

具有自适应趋向性和引导因子的人工蜂群算法

针对人工蜂群算法中存在的收敛速度慢、寻优精度低的问题,提出了一种改进的人工蜂群算法。该算法将自适应趋向性加入雇佣蜂的搜索方案中,同时在观察蜂的搜索方案中加入引导因子。通过雇佣蜂对优秀蜜源的动态趋向搜索以及观察蜂在引导因子引领下的协同搜索,显著提高了算法的局部搜索能力。基于八个标准测试函数的仿真结果表明,与基本人工蜂群算法相比,改进后的算法在寻优精度和收敛速度方面均有明显提升。     

Memetic search in artificial bee colony algorithm

Artificial bee colony (ABC) optimization algorithm is relatively a simple and recent population based probabilistic approach for global optimization. ABC has been outperformed over some Nature Inspired Algorithms (NIAs) when tested over benchmark as well as real world optimization problems. The solution search equation of ABC is significantly influenced by a random quantity which helps in exploration at the cost of exploitation of the search space. In the solution search equation of ABC, there is a enough chance to skip the true solution due to large step size. In order to balance between diversity and convergence capability of the ABC, a new local search phase is integrated with the basic ABC to exploit the search space identified by the best individual in the swarm. In the proposed phase, ABC works as a local search algorithm in which, the step size that is required to update the best solution, is controlled by Golden Section Search approach. The proposed strategy is named as Memetic ABC (MeABC). In MeABC, new solutions are generated around the best solution and it helps to enhance the exploitation capability of ABC. MeABC is established as a modified ABC algorithm through experiments over 20 test problems of different complexities and 4 well known engineering optimization problems.     

基于中心解的改进人工蜂群算法

为了解决人工蜂群(ABC)算法在用于函数优化时所具有的局部探索能力不强、收敛精度不高的问题,提出一种基于中心解的人工蜂群算法。该算法结合中心解和当前最优候选解的优点,并将中心解引入到跟随蜂的局部变异策略中。跟随蜂采用轮盘赌的形式,选择某些适应度值较好的蜜源,在雇佣蜂中心解的基础上深度局部寻优,并在每次迭代中逐维更新蜜源每一维度的值。为了验证该算法的有效性,选择六个基准测试函数对三种算法进行仿真对比实验。与标准ABC算法和Best-so-far ABC算法相比,改进的ABC算法的求解精度有较大幅度提高,特别是对于Rastrigin函数,两种不同维数下均达到了理论最优值。实验结果表明:所提算法在收敛速度和寻优精度上都有明显改善。     

云变异人工蜂群算法

针对传统人工蜂群算法存在收敛速度慢和易陷入局部最优的问题,提出一种基于云模型的改进人工蜂群算法。通过正态云算子计算候选位置,自适应调整算法的局部搜索范围,以提高算法的收敛速度和勘探能力。为保持种群多样性,引入一个新的概率选择策略,使较差的个体具有较大的选择概率,并且利用历史最优解探索新的位置。标准复合函数测试表明,改进算法的收敛速度和求解精度得到提升,优于一些新近提出的改进人工蜂群算法。     

一种简单高效的改进人工蜂群优化算法

人工蜂群（Artificial bee colony, ABC）算法是一种新型的仿生智能优化算法。与其他仿生智能优化算法相比,ABC算法的优化求解策略仍有待改进,以进一步提高其收敛速度和优化求解精度。为此,本文提出一种简单而高效的改进ABC算法,将统计学中的正态分布理论引入ABC算法的优化求解过程。首先,提出基于正态分布的蜜源初始化策略,提高了初始化过程的目的性,为后续搜索提供了精度保障。进而对搜索公式中的基础位置和缩放因子进行改进,提出了基于正态分布的搜索策略。该策略在扩大搜索范围的同时,使搜索更新过程更具目的性,从而在有效防止陷入局部收敛的同时,提高了优化求解速度。针对高维复杂Benchmark函数的测试实验结果表明,所提出算法的改进策略简单有效,其收敛速度和求解精度更高。     

Development and investigation of efficient artificial bee colony algorithm for numerical function optimization

Artificial bee colony algorithm (ABC), which is inspired by the foraging behavior of honey bee swarm, is a biological-inspired optimization. It shows more effective than genetic algorithm (GA), particle swarm optimization (PSO) and ant colony optimization (ACO). However, ABC is good at exploration but poor at exploitation, and its convergence speed is also an issue in some cases. For these insufficiencies, we propose an improved ABC algorithm called I-ABC. In I-ABC, the best-so-far solution, inertia weight and acceleration coefficients are introduced to modify the search process. Inertia weight and acceleration coefficients are defined as functions of the fitness. In addition, to further balance search processes, the modification forms of the employed bees and the onlooker ones are different in the second acceleration coefficient. Experiments show that, for most functions, the I-ABC has a faster convergence speed and better performances than each of ABC and the gbest-guided ABC (GABC). But I-ABC could not still substantially achieve the best solution for all optimization problems. In a few cases, it could not find better results than ABC or GABC. In order to inherit the bright sides of ABC, GABC and I-ABC, a high-efficiency hybrid ABC algorithm, which is called PS-ABC, is proposed. PS-ABC owns the abilities of prediction and selection. Results show that PS-ABC has a faster convergence speed like I-ABC and better search ability than other relevant methods for almost all functions.     

增强寻优能力的自适应人工蜂群算法*

针对人工蜂群算法在求解函数优化问题中存在收敛精度不高、收敛速度较慢的问题,提出了一种改进的增强寻优能力的自适应人工蜂群算法。该算法利用逻辑自映射函数产生混沌序列对雇佣蜂搜索行为进行混沌优化,并引入萤火虫算法中的自适应步长策略动态调整观察蜂的搜索行为,从而提升了算法的局部搜索能力。基于标准测试函数的仿真结果表明,改进后的人工蜂群算法在寻优精度和收敛速度上均有明显提高。