简化粒子群优化方法的改进研究

为了有效提高粒子群优化算法的收敛速度和搜索精度,增强算法跳出局部最优,寻得全局最优的能力,提出了一种改进的简化粒子群优化算法。该算法考虑了粒子惯性、个体经验和全局经验对于位置更新影响力的不同,改进了位置更新公式,克服了粒子群优化算法收敛速度慢和易陷入局部最优的缺点。标准函数测试结果表明该改进算法的收敛速度和搜索精度有了很大的提高。     

自逃逸云简化粒子群优化算法

sPSO仍继承了bPSO易陷入局部极值点的缺陷,而且其进化后期收敛速度和精度也有待进一步改善.基于此,提出一种基于云理论的简化粒子群优化算法(简称cloud-sPSO):对不再进化的个体,借鉴复形法的思想,进行尽可能的进化逃逸;而当种群进化停滞时,由基本云发生器对当前群体最优粒子实行变异操作.对几个经典测试函数进行实验的结果表明,cloud-sP SO不仅能够有效摆脱局部极值点,而且收敛速度和精度也有极大地提高.     

基于随机惯性权重的简化粒子群优化算法

针对标准粒子群优化算法易出现早熟收敛、搜索速度慢及寻优精度低等缺陷, 提出一种基于随机惯性权重的简化粒子群优化算法。算法采用去除速度项的粒子群简化结构, 通过随机分布的方式获取惯性权重提高新算法的局部搜索和全局搜索能力, 并且学习因子采用异步变化的策略来改善粒子的学习能力。考虑到个体之间的相互影响关系, 每个粒子的个体极值用所有粒子个体极值的平均值代替。通过几个典型测试函数仿真及F-检验结果表明, 提出的算法在搜索速度、收敛精度、鲁棒性方面较已有改进算法有了显著提高, 并且具有摆脱陷入局部最优解的能力。     

基于量子粒子群算法的Ostu图像阈值分割

二维Ostu方法同时考虑了图像的灰度信息和像素间的空间邻域信息,是一种有效的图像分割方法.针对二维Ostu方法计算量大的特点,采用量子粒子群算法来搜索最优二维阈值向量,每个粒子代表一个可行的二维阈值向量,通过各个粒子的飞行来获得最优阈值.结果表明,所提出的方法不仅能得到理想的分割结果,而且计算量大大减少,达到了快速分割的目的,便于二维Ostu方法的实时应用.     

基于粒子群和二维Otsu方法的快速图像分割

二维Otsu方法同时考虑了图像的灰度信息和像素间的空间邻域信息,是一种有效的图像分割方法.针对二维Otsu方法计算量大的特点,采用粒子群算法来搜索最优二维阈值向量.每个粒子代表一个可行的二维阈值向量,通过粒子群之间的协作来获得最优阈值.结果表明,所提出的方法不仅能得到理想的分割结果,而且计算量大大减少,达到了快速分割的目的,便于二维Otsu方法的实时应用.     

基于粒子群优化算法的二维最大相关法图像分割

二维最大相关法图像分割算法充分利用了图像像素的灰度分布信息和各像素间的空间相关信息,因此算法的抗干扰能力强、图像分割效果好.但该算法的搜索空间大、计算时间长.为解决这一问题,提出了一种基于粒子群优化算法的二维最大相关法.该算法充分利用粒子群优化算法的特点,并对其进行了有益的改进,提高了算法的性能和搜索速度.实验结果证明了该算法的快速性、有效性和稳定性.     

自适应简化粒子群优化算法及其应用

针对粒子群优化算法（Particle Swarm Optimization，PSO）寻优速度慢、收敛精度不高且搜索结果波动性较大的缺点，提出了一种自适应简化粒子群优化算法（Self-Adjusted Simplified Particle Swarm Optimization，SASPSO）。在每次迭代过程中，粒子只受全局最优解影响，且加入按一定规律分布的锁定因子，令粒子受影响的程度有规律性。同时，利用锁定因子和当前粒子位置令惯性权重自适应配置，更有效地利用惯性权重对粒子群优化算法的影响。引入4种近期提出的改进粒子群算法同时搜索不同维度时的18个基准函数，与SASPSO的搜索结果对比，并使用T-test进行差异性分析。为了进一步分析算法性能，统计5个改进算法搜索100维函数达到期望值时的成功率与平均迭代次数。实验结果证明，SASPSO在无约束问题寻优中的收敛速度、寻优精度有了明显提升，且搜索结果异常值较少，波动性弱。将SASPSO应用于机床主轴结构参数优化问题，结果显示SASPSO优化性能更好。     

一种改进的粒子群优化算法

介绍PSO算法原理和特点,通过在粒子选取、惯性权重和局部搜索上改进,提出一种改进的粒子群优化算法,并与0．618法相结合,结合学习经验进行迭代更新,用于局部函数优化问题。同时提出根据最佳熵最值将PSO算法应用于图像分割,对于图像分割领域有一定的参考价值。     

基于动态调整简化粒子群优化的组合测试用例生成方法

优化的组合测试中的一个关键是生成的测试用例能够覆盖更多的组合,而粒子群算法在生成强组合覆盖用例方面有其独特的优势和能力。文中提出了一种基于动态调整简化粒子群优化的组合测试用例生成方法。该方法基于粒子群算法生成测试用例,结合混合的优先级one-test-at-a-time策略和基于动态调整的简化粒子群算法生成组合测试用例集,排除了速度因素对粒子优化过程的影响。定义了一个粒子收敛指标,以粒子群早熟收敛程度为依据来动态调整惯性权值,以防止粒子陷入局部最优和后期出现收敛速度慢的情况,从而提高粒子群算法所生成的覆盖表的覆盖组合能力。通过对比实验表明,基于动态调整的简化粒子群优化算法在用例规模和时间成本上具有一定的优势。     

基于改进的简化粒子群聚类算法

针对粒子群算法后期收敛速度慢、易陷入局部极值的缺点,提出一种基于粒密度和最大距离积法的简 化粒子群聚类算法.通过采用线性递减与随机分布相结合的惯性权重策略、添加极值扰动算子、优化粒子个体最优位置,使粒子群算法能够快速收敛于全局最优.再把改进后的粒子群算法与K-means算法相结合,解决K-means算法因随机初始聚类中心而导致聚类效果差、不稳定等问题.通过实验分析,该算法的聚类结果准确率更高、收敛速度更快、稳定性更强.     

基于粒子群优化算法的属性异常检测

提出一种新的基于粒子群优化算法的属性异常检测算法。该算法利用粒子群优化算法简单、寻优速度快的优点检测属性异常,在粒子群寻找最优值的过程中发现可能是属性异常的数据,并采用Omeasure适应度评估属性异常,算法的时间复杂度是多项式级的。与全搜索检测算法相比,大幅减少了搜索范围;同时,与完全随机算法相比,采用启发式搜索规则,提高了查全率及查准率。实验结果表明,粒子群检测算法不仅执行效率高,而且保持了较高的查全率与查准率。     

改进的简化粒子群算法优化模糊神经网络建模

为了更准确地描述有记忆效应的射频功放特性,提出了一种改进的简化粒子群优化(PSO)算法,并结合自适应模糊推理系统(ANFIS)建立模糊神经网络功放模型.改进的简化PSO算法仅保留粒子的位置项,加入了随机的个体最优候选解,由粒子的当前位置、个体最优解、全局最优解和随机的个体最优候选解共同决定其位置项;采用线性递减惯性权重,并利用异步变化的动态学习因子,且新颖地引入拉普拉斯系数,从而增加了种群多样性,加快了收敛速度,避免陷入局部最优.由模型仿真对比可知,该方法建立的功放模型结构简单、收敛快、误差小、精度高,从而验证了建模方法的有效性和可靠性.     

基于量子粒子群的BP网络用于入侵检测

针对遗传算法、粒子群算法等BP网络的学习算法对高维复杂问题仍易早熟收敛,且无法保证收敛到最优解。把量子粒子群算法应用于BP网络的学习中,并把改进BP网络用于入侵检测。通过KDD99CUP数据集分别对基于不同学习算法的BP网络进行了实验比较,结果表明:该算法的收敛速度较快,可在一定程度上提高入侵检测系统的准确率和降低的误报率。     

基于量子粒子群优化的网络入侵检测算法

提出了一种将量子粒子群优化算法和半监督模糊核聚类算法相结合的混合算法,用以解决入侵检测算法中模糊聚类算法对初始值敏感,容易陷入局部最优的问题。该算法对少量标记数据进行监督聚类得到正确模型,运用这个模型指导大量未标记数据进行聚类,扩充标记数据集合,对仍没有确定标记的数据利用量子粒子群优化的模糊核聚类算法进行聚类,确定其标记类型。通过KDD CUP99实验数据的仿真,实验结果表明,该算法在入侵检测中能获得理想的检测率和误检率。     

基于量子行为粒子群优化算法的定位技术研究

针对无线传感器网络(WSNs)节点定位问题,阐述了WSNs的分布迭代式定位方法研究。这种方法将每次迭代后定位的节点作为其余未知节点的参考节点.同时将基于测距定位问题看成一个多维优化问题,并提出利用具有快速收敛能力的量子行为粒子群优化(QPSO)算法进行求解。最后将仿真实验结果与粒子群优化(PSO)算法进行比较,表明QPSO算法在优化性能上优于PSO算法,有效提高了节点定位精度,证明该方法的有效性。     

Unified particle swarm delivers high efficiency to particle swarm optimization

This paper suggests integrating a unification factor into particle swarm optimization (PSO) to balance the effects of cognitive and social terms. The resultant unified particle swarm (UPS) moves particles toward the center of its personal best and the global best. This improves on PSO, which moves particles far beyond the center. Widely used benchmark functions and four types of experiments demonstrate that the proposed UPS uses slightly more computational time than PSO to attain significantly higher efficiency and, usually, better solution effectiveness and consistency than PSO. Robust performance was further demonstrated by the significantly higher efficiency and better solution effectiveness and stability achieved by the UPS, as compared to the PSO and its variants. Outstandingly, convergence speeds for the proposed UPS were very good on the 13 benchmark functions examined in experiment 1, demonstrating the correct movement of UPS particles toward convergence.     

基于改进并行粒子群算法的彩色图像匹配

本文给出了对解决图像匹配问题的一种新尝试,即基于改进并行粒子群算法的彩色图像匹配。本文提出和建立对彩色图像匹配问题的匹配策略和数学模型,应用改进并行粒子群算法(基于 .Net任务并行库(TPL)/PLINQ实现并行化)进行仿真实验并将实验结果与标准粒子群算法下的彩色图像匹配问题的实验结果进行比较,验证了算法的实用性和有效性。在大数据背景下的智能算法的应用方面迈进了一小步,同时也给本身研究不多的彩色图像匹配问题提供了一种新的且可行的解决方法。     

动态环境下基于粒子群算法的多用户检测器

在动态环境下,在线用户数和用户的参数都是随时间变化的。研究表明,在动态环境下首先识别在线用户,然后进行多用户检测,会极大地提高多用户检测器的性能和节省资源。基于随机集理论（Random Set Theory,RST）理论,应用一种群智能算法——粒子群算法（Particle Swarm Optimization,PSO）提出了动态环境下的多用户检测器。仿真结果表明该检测器收敛速度快、适应性较强,有效地解决了动态环境下多用户检测。     

基于粒子群算法的WSN覆盖优化

为了提高无线传感器网络性能,针对节点的分布与覆盖方案进行了研究,将拟物力算法中的拟万有引力和拟库仑力与粒子群算法相结合,提出了一种基于惯性权重的拟物粒子群算法。增强了算法全局搜索能力,更快地收敛至全局最优解,减少算法时耗和重复覆盖。仿真结果证明新的算法比基本粒子群和基于惯性权重的标准粒子群算法的全局收敛速度更快,覆盖率更高,重复覆盖的比率更低。