改进粒子群算法在二维排样中的研究与应用

针对服装行业二维不规则样片优化排样问题,提出了一种改进的粒子群优化排样方法．该算 法在传统的粒子群优化算法中先引入小生境的思想,将种群划分成多个子群,各子群运用粒子群算 法单独进化,取出各子群进化后的最好粒子,又可形成新群体,新群体运用混合蛙跳算法进化,使子 群的最好粒子进一步更新,种群的多样性进一步增强,全局寻优的能力进一步提升．该算法概念简 单,易于实现,具有较好的能力去搜索全局最优解和较快的收敛速度．实验结果表明该算法是有效的．     

一种量子行为磷虾算法及其仿真分析

针对基本磷虾算法收敛效率低下,容易收敛到局部极值的缺点,基于协同进化和量子计算基本理论,提出一种量子行为磷虾算法,称为协同进化量子磷虾算法(cooperative evolution quantum krill herd algorithm,CEQKHA).该算法将磷虾种群划分为主种群和辅种群,各种群能够独立进化,并实现优良个体的交换.利用量子进化行为方式更新磷虾个体位置,引进delta势阱,将粒子势阱中心设置为最优个体位置,获取磷虾进化后的位置,并分别将主种群和辅种群个体采用不同的位置更新方式,提高种群勘探和开采的能力.对所提出的算法进行了收敛性分析,证明了所提出算法的收敛性能.最后利用基准函数进行了仿真对比分析,经仿真验证,所提出的CEQKHA能得到更优解,具备良好的优化性能.     

融合免疫机制的协同进化模型

针对传统进化算法在计算效能方面存在的一些问题,借鉴协同进化算法的思想,提出了一种融合免疫机制的协同进化模型。该模型通过多个子种群各自分别进化以保持整个种群的多样性。在每次迭代进化过程中,各个子种群分别选择精英抗体并进行免疫记忆。随后各个子种群分别以不同的算法进行变异。若变异后抗体的适应度降低,则利用精英抗体对其进行引导操作。群体间的协作包括子种群间若干个抗体的随机交叉和子种群间的大规模迁移。最终进行免疫代谢,去除群中的弱适应度个体。算法反复迭代进行以上操作,直至达到既定目标或预定的循环迭代次数。通过对13个标准测试函数进行的仿真实验显示,该模型在搜索最优解或满意解时均优于传统的进化算法,同时在寻优效率上有较大的提升。     

一种基于粒子群算法的聚类算法

提出一种基于粒子群算法的聚类算法,该算法利用粒子群算法随机搜索解空间的能力找到最优解．首先,将样本所属类号的组合作为粒子,构成种群,同时引入极小化误差平方和来指导种群进化的方向．其次,通过对全局极值的调整,搜索到全局最优值．最后,通过仿真实验的对比,验证了该算法在有效性和稳定性上要好于K-means算法．     

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.     

基于多粒子信息共享策略的PSO小波网络模型

针对粒子群优化算法在训练小波网络存在的早熟收敛问题,提出一种改进的粒子群优化算法.该算法通过引入多粒子信息共享策略,使种群中各粒子共享多个粒子的有用信息,以期增加种群多样性,减少各粒子在进化早期被吸引到最优粒子附近的可能性,提高小波网络的建模质量.仿真表明,相对于BP算法和标准粒子群优化算法,本文算法在训练小波网络方面估计精度更高,收敛速度更快,并有效解决了早熟收敛和局部最优问题.     

基于TS模糊推理的自适应量子行为粒子群优化算法

为进一步改善量子行为粒子群优化算法的性能,保证搜索过程中粒子群的多样性,本文提出了基于Takagi-Sugeno(TS)模糊推理的自适应量子行为粒子群优化算法。该算法利用群体分布和搜索进程信息,通过TS模糊推理,动态调整算法参数及迭代方式,提升种群在更大空间搜索的能力,减少陷入局部最优的几率,并通过若干标准测试函数仿真和威氏(Wilcoxon)符号秩次检验。研究结果表明,与传统的粒子群优化算法相比,自适应量子行为粒子群优化算法性能更好,不但迭代初期收敛快,而且能收敛到理论最优值,尤其对复杂高维函数的优化问题更有效。该研究改善了量子行为粒子群优化算法的性能。     

基于混沌思想的粒子群优化算法

为克服粒子群优化算法容易陷入局部最优的缺点，根据混沌运动的随机性、遍历性特点，提出一种基于混沌思想的粒子群优化算法（CPSO）、该算法利用种群适应度方差进行早熟收敛判断，实现对进化过程的监视，当发现种群陷入局部最优时，对种群进行混沌初始化，帮助种群摆脱局部最优点．对4种典型测试函数的仿真结果表明，改进算法明显减少了种群陷入局部最优的可能性．其全局寻优能力明显强于标准粒子群优化算法．     

协同量子智能体进化算法及其性能分析

针对当前量子进化算法的特点和不足,提出了一种分层协同进化的量子智能体进化算法.将种群个体视为以量子编码的智能体,采取三级进化方法,在子种群之间进行个体交流,子种群内部进行个体竞争操作,个体内部能够进行局部调整,使得进化操作能够作用在不同的小生境范围内,增强了进化的粒度.利用不动点定理对所提算法的收敛性进行分析,结果显示,算法能够收敛到最优值.对多个基准函数进行仿真对比分析,该算法具有更好的收敛精度.     

利用量子遗传算法实现RNA二级结构预测

由于基于最小自由能模型的传统算法复杂度高且搜索效率低,故利用量子遗传算法提出了一种新的核糖核酸二级结构的预测算法．该算法将种群信息加载到量子比特上完成初始化,通过量子酉变换(量子逻辑门)实现种群的更新与演化,借助于量子计算的并行性优势使得核糖核酸二级结构预测所需种群规模相对经典遗传算法大为减少,同时还具有更强的搜索预测能力．基于国际核糖核酸标准数据库提供的序列进行了量子模拟实验计算,结果表明,在种群规模为经典遗传算法20%的条件下,该算法预测准确率仍优于经典遗传算法,且所需的进化轮数也得到了明显降低．     

Chaos quantum particle swarm optimization for reactive power optimization considering voltage stability

The reactive power optimization considering voltage stability is an effective method to improve voltage stablity margin and decrease network losses,but it is a complex combinatorial optimization problem involving nonlinear functions having multiple local minima and nonlinear and discontinuous constraints. To deal with the problem,quantum particle swarm optimization (QPSO) is firstly introduced in this paper,and according to QPSO,chaotic quantum particle swarm optimization (CQPSO) is presented,which makes use of the randomness,regularity and ergodicity of chaotic variables to improve the quantum particle swarm optimization algorithm. When the swarm is trapped in local minima,a smaller searching space chaos optimization is used to guide the swarm jumping out the local minima. So it can avoid the premature phenomenon and to trap in a local minima of QPSO. The feasibility and efficiency of the proposed algorithm are verified by the results of calculation and simulation for IEEE 14-buses and IEEE 30-buses systems.     

量子粒子群算法在测井反演解释中的应用

量子粒子群算法是在粒子群算法的基础上,结合了量子运动原理提出的新算法,在数值试验中与其它的优化算法(如粒子群算法,蚁群算法,拟牛顿法,遗传算法,模拟退火算法)相比较有着收敛快,精度高的优点.粒子群算法,蚁群算法,拟牛顿法等都是测井反演问题中应用较为广泛的优化算法.本文用量子粒子群优化算法来确定侧向测井几何因子表达式,并...     

量子粒子群优化算法在运输问题中的应用

将量子粒子群优化算法用于运输问题求解。用粒子的位置表示运输路径,建立运输路径的数学模型。与遗传算法相比,实验结果表明,该算法在求解运输问题中提高了最优解的精度,且具有较快的收敛速度。     

改进的QPSO 算法在FIR滤波器设计中的应用

针对量子粒子群优化（QPSO）算法对越界粒子处理方式的不足,提出了一种基于边界控制的改进方法,并将其应用在有限长脉冲响应（FIR）滤波器的频率采样设计法中,给出了算法的具体实施步骤。对 FIR 低通和带通滤波器的仿真结果表明,相对于查表法及标准 QPSO 算法,改进后的 QPSO 算法能够快速、有效地求得频率过渡带样本值的最优解,同时通带波动变小,最小阻带衰减变大,从而对 FIR滤波器的设计进行了进一步的优化,验证了改进算法的有效性。     

基于改进QPSO算法的小波神经网络参数优化

暋针对传统的小波神经网络在参数优化过程中所采用的梯度下降法容易产生局部最优,提出了一种改 进的量子行为PSO 算法。新算法通过在最优平均值的全局搜索点中加入权重系数,用于改善粒子群的全局、局部搜 索能力和收敛速度,当粒子进化到后期,满足早熟条件时,粒子群在该维上发生变异,重新初始化后的位置均匀分布 在可行区域上,用于提高搜索精度。仿真实验结果表明,改进QPSO 算法比常规网络训练方法在寻优能力方面更加 有效。     

基于量子粒子群算法的测试数据自动生成算法

本文针对现在流行的进化算法生成测试数据存在参数设置难、算法复杂度高、易陷入局部最优解等缺点,提出了一种应用于软件测试中的基于量子粒子群算法（QPSO）的测试数据自动生成算法。该算法是在粒子群（PSO）算法基础上引入量子理论的思想。解决了PSO算法搜索空间有限,容易陷入局部最优解的问题。通过具体实验证明,该方法是有效可行的,其效率也明显高于GA算法和PSO算法。     

求解非线性方程组的一种新方法及应用

针对非线性方程组求解问题提出一种变异量子粒子群算法,该算法首先把非线性方程组的求解转化为约束优化问题,然后根据可行性规则,引入约束违反度函数,结合变异算子,不断地寻找更优可行解,逐渐达到搜索全局最优解。数值实验表明,所设计变异量子粒子群算法是可行的、有效的,是求解非线性组的一种成功算法。     

基于QPSO-RBFNN和模糊理论的电力系统短期负荷预测方法

在基于径向基函数神经网络（RBFNN）的电力系统短期负荷预测的基础上,采用量子粒子群优化算法（QPSO）优化神经网络权值,并运用模糊理论进行修正预测模型,提出基于QPSO—RBFNN和模糊理论的电力系统短期负荷预测方法．仿真实例计算结果表明该方法收敛速度快、预报精度高,具有工程应用前景．     

基于QPSO算法的信号子空间拟合DOA估计

针对信号子空间拟合DOA估计过程中由于需要进行多维非线性搜索而计算量巨大的问题,提出了一种基于量子位概率幅编码的量子粒子群优化(QPSO)算法的信号子空间拟合测向方法,即在子空间测向中,QPSO算法采用量子位对粒子当前位置进行编码,用量子旋转门实现对粒子最优位置的搜索,用量子非门实现粒子位置的变异以避免早熟.通过典型实际应用,结果表明采用这样新的DOA估计方法是切实可行的,而且精度高、运行速度快、稳定性好,具有很好的推广能力.     

基于QPSO参数优化的LS-SVM智能标定

研究粒子群算法（PSO）优化最小二乘支持向量机（LS-SVM）的参数时,受到搜索空间有限的限制,容易陷入局部极值,直接影响罐容表的标定精确度的问题。针对该问题,作者采用量子粒子群算法（QPSO）选取LS-SVM的径向基核参数进行优化,建立了基于QPSO-LS-SVM的罐容表标定的软测量模型。仿真实验结果表明：该方法不用建立复杂的机理模型,只需利用QPSO-LS-SVM算法进行软标定,大幅度缩短了训练建模时间,提高了运行效率。