混合算法求解着色瓶颈旅行商问题

基于着色旅行商问题(colored traveling salesman problem, CTSP),给出了一种适用性更加宽泛的组合优化问题模型：着色瓶颈旅行商问题(colored bottleneck traveling salesman problem, CBTSP).CBTSP可建模含有部分重合工作区域的规划问题,譬如有合作任务和单独任务的人员与车辆的路线规划,此类问题由于目标函数与旅行商问题不一样,因此不能够用CTSP模型来建模.由于CBTSP属于NP难问题,对于规模大的此类问题,自然启发式算法是个合适的选择.基于此,提出了一种自然启发式算法求解CBTSP,该算法是基于伊藤过程的粒子群算法(particle swarm optimization, PSO)、模拟退火算法(simulated annealing, SA)和遗传算法(genetic algorithm, GA)的混合算法(PSGA).PSGA首先用二重染色体编码来构建问题的解,然后运用遗传算法的交叉操作进行更新,其中交叉长度由伊藤过程的活动强度来控制,而活动强度由粒子半径和环境温度来决定.为了充分验证算法的有效性,使用小尺度到大尺度不同规模的数据进行实验,通过广泛的实验与分析表明:PSGA求解CBTSP问题的求解质量要优于对比算法.     

求解旅行商问题的一个新的单亲遗传算法

本文提出了求解旅行商问题（TSP）的一个新的单亲遗传算法（PGA）。首先，定义了‘好’基因段的概念，并据此设计了一种新的、有效的基因段换位算子；同时，为提高该算子的搜索能力，结合一个局部搜索技术来改进该算子；然后，在此基础上提出了一个求解旅行商问题的一个新的单亲遗传算法。计算机仿真结果表明，该算法是有效的。     

求解旅行商问题的混合量子蚁群算法

针对蚁群算法求解旅行商问题时易陷入局部最优和收敛速度慢的问题,提出一种新的求解旅行商问题的混合量子蚁群算法。该算法采用量子比特的概率幅对各路径上的信息素进行编码,采用量子旋转门及蚂蚁走过的路径对信息素进行更新,设计一种新的变换邻域准则。基于TSPLIB的仿真实验结果表明了该算法具有较快的收敛速度和求解精度。     

求解子旅行商问题的改进蚁群算法

已有求解子旅行商问题的蚁群算法存在容易早熟、易于陷入局部最优的问题。为此,提出一种改进的蚁群算法。将拥挤因子嵌入到蚁群算法的状态转移和信息素更新过程中,增强全局搜索能力,设计邻域搜索技术和局部变异技术,以提高解的质量和加快收敛速度。实验结果表明,该算法的求解质量和稳定性较好。     

一种较快的求解旅行商问题的演化算法

一种较快的求解旅行商问题的演化算法,应用该算法求解VLSI制造中一个与旅行商问题相关的实例和求解卡塔尔194个城市的最短巡回问题,都得到了高质量的解。     

子旅行商问题及其蚁群求解算法

扩展旅行商问题是根据实际需要对传统旅行商问题的一种延伸和拓展,在实际问题中有许多有趣的应用。提出一种新的扩展旅行商问题(子旅行商问题),传统旅行商问题仅仅是子旅行商问题的一种特例。然后根据子旅行商问题的定义对蚁群系统算法进行改造,设计了一种有效的求解子旅行商问题的蚁群算法,并根据子旅行商问题的特点设计了一种高效的邻域局部搜索技术来提高解的质量。最后在10个TSPLIB范例上进行比较实验。结果表明:改进的蚁群算法能够有效求解提出的子旅行商问题,设计的邻域局部搜索技术是有效的。     

基于混合杂交的遗传算法求解旅行商问题

通过混合使用多种杂交算子,提出了一种求解旅行商问题的新型遗传算法,并给出了实验验证。通过实验用该算法求解了城市数为50到100不等的旅行商问题,获得了比其它算法更精确或更接近最优的解,表明了算法的有效性。     

求解TSP问题的改进混合蛙跳算法

针对TSP问题的特点,设计了一种求解TSP问题的改进的混合蛙跳算法。该算法改进了子种群青蛙个体优化的方式,而不仅是对最坏个体进行优化,这种方式可以有效提高算法的收敛速度。提出了青蛙个体翻转时依赖于全局最优解的“导优”概率和依赖于子种群局部最优解的“导次优”概率,进一步提高了算法寻找最优解的能力。在多个TSPLIB上的实验结果表明,该算法是可行有效的。     

混合算法求解多目标平衡旅行商问题

平衡旅行商问题(balanced traveling salesman problem, BTSP)是旅行商问题(traveling salesman problem, TSP)的变化模型,是另一种组合优化问题,可在汽轮机(gas turbine engines, GTE)等的优化问题中得到应用,但BTSP模型只能对含单个旅行商一个任务的优化问题建模,不能同时对含多个旅行商多任务的问题进行建模和优化.基于此,首次提出了一种多目标平衡旅行商问题(multi-objective balanced traveling salesman problem, MBTSP)模型,可建模含多个旅行商多任务的优化问题,具体可应用在含多个目标或个体的实际问题,例如含多个GTE的优化.相关文献的研究已证实,伊藤算法和遗传算法(genetic algorithm, GA)在求解组合优化问题中具有较好的性能,因此,应用混合伊藤算法(hybrid ITO algorithm, HITO)和混合遗传算法来求解MBTSP问题.HITO通过蚁群算法(ant colony optimization, ACO)来产生基于图的概率生成模型,再用伊藤算法的漂移和波动算子对该图模型进行更新,从而得到MBTSP的最优解.对于混合遗传算法,第一个用贪心法对遗传算法进行改进,命名为贪心法遗传算法(genetic algorithm with greedy initialization, GAG),第二个用爬山算法优化遗传算法,称之为爬山法遗传算法(genetic algorithm by hill-climbing, GAHC),最后一个为模拟退火遗传算法(genetic algorithm with simulated annealing, GASA).为了有效验证该算法,使用小尺度到大尺度的不同规模MBTSP问题的数据进行实验,结果表明：混合算法在求解MBTSP问题是有效的,并表现出不同的特点.     

混合算法求解旅行商问题

该文分析了改进粒子群优化算法和回溯法各自的优缺点,将改进后的粒子群优化算法和回溯法相结合求解旅行商问题．保证了算法的快速收敛和全局收敛能力,仿真实验表明两种算法结合弥补了粒子群算法全局搜优能力不足问题。     

求解k条最短路径问题的混合蛙跳算法

提出了一种求解k条最短路径问题的混合蛙跳算法.采用自然路径的形式对青蛙个体编码,设计了一种能够使模因信息在青蛙个体间传递的蛙跳方法.在各青蛙族群内部,通过较差个体向优秀个体的跳跃进行局部搜索,从而优化模因信息.在族群之间,通过混合与排序使各族群的模因信息得以交流与重组,从而获取新的寻优方向.数值实验表明,本文算法搜索k条最短路径的能力强、收敛速度快、稳定性好,可应用于求解大规模网络中的多条最优路径问题.     

求解多背包问题的混合蛙跳算法

针对多背包问题,提出一种改进的离散混合蛙跳算法。算法中对青蛙个体采用十进制整数编码方式,应用遗传算法中的交叉操作来对个体进行更新,扩展了传统混合蛙跳算法模型。将改进的算法用于多背包问题求解,仿真实验表明了所提算法的有效性。     

混沌混合蛙跳算法

针对基本混合蛙跳算法(Shuffled Frog Leaping Algorithm,简称SFLA),收敛速度慢,优化精度低的问题,提出了混沌混合蛙跳算法。将混沌优化思想引入到蛙跳算法中,利用混沌运动的随机性和遍历性,对全局最优个体Xg或随机更新策略中的最差个体Xw进行混沌优化,并用优化结果随机替代当前种群中的某个体或Xw,通过这种处理增强了蛙跳算法摆脱局部极值点的能力,提高了算法的收敛速度和精度。通过对6个测试函数和背包问题进行优化实验,仿真结果表明,混沌混合蛙跳算法的优化性能明显优于基本混合蛙跳算法和相关文献中的改进算法。     

改进混合蛙跳算法和K-Means的新型聚类算法

研究针对现有聚类算法存在着精度较低,易陷于局部最优等问题,提出一种改进的混合蛙跳算法和K-Means相结合的新型聚类算法ISFLA-K,该算法使用对立学习的思想产生初始种群,根据蛙自身具有认知能力和学习能力的特性对混合蛙跳算法的蛙跳规则进行改进,即形成ISFLA,最后使用ISFLA优化K-Means聚类算法,提高求解精度。实验结果表明, ISFLA-K具有很好的聚类性能,求解精度高。     

一种新颖的差分混合蛙跳算法

在使用智能优化算法处理函数优化问题时,保持种群的多样性及加快种群的收敛速度可以提升一个算法的性能.针对混合蛙跳算法在寻优过程中易陷入局部最优和早熟收敛的缺点,本文提出了一种新颖的差分混合蛙跳算法.该算法借鉴差分进化中的变异交叉思想,在前期利用子群中其他个体的有用信息来更新最差个体,增加局部扰动性,以提高种群的多样性;在后期为加快收敛速度使用最好个体的信息进行变异交叉操作.同时本文使用归档集进一步保留种群的多样性.仿真测试结果表明:该算法在求解优化问题时较基本蛙跳算法和平均值蛙跳算法具有更好的寻优性能.     

一种求解TSP问题的演化算法

针对IGT算法在求解旅行商问题(TSP)中存在的求解规模较小、求解成功概率较低等问题,通过改进原有映射算子及Inver-over算子并引入求异算子,提出一种新的求解TSP问题的演化算法。方差对比及T-test结果表明,与IGT算法相比,该算法可以求得概率较高的最优解,且稳定性也更好。     

求旅行商问题近似解的碰撞算法

提出通过寻找精确解的边获得旅行商问题(TSP)近似解的思想,并以该思想为指导,设计一种新的碰撞算法。对国际通用的TSPLIB中不同城市规模的数据进行测试表明,该算法可以得到与目前已知最优解或相同或相近的结果。该算法不仅可以计算小规模的TSP,而且同样适用较大规模的TSP。     

基于混合蛙跳算法的认知无线电频谱分配

提出一种二进制混合蛙跳算法和基于该算法的认知无线电频谱分配方法。对该方法与颜色敏感图论着色算法进行仿真比较,结果表明在最大化网络总效益和最大化公平效益准则下,基于二进制混合蛙跳算法的频谱分配方法的性能较高。二进制混合蛙跳算法能找到理想最优解,颜色敏感图论着色算法得到的解与理想最优解偏差较大。     

基于分子动力学模拟的改进混合蛙跳算法

针对基本的混合蛙跳算法(Shuffled frog leaping algorithm,SFLA)后期搜索速度变慢,容易陷入局部最优解的缺点,借鉴分子动力学(Molecular dynamics,MD)模拟的思想,提出一种基于分子动力学模拟的改进的混合蛙跳算法。该算法将种群中的粒子等效成分子,并提出一种新的分子间作用力计算方法来代替两体间经典的Lennard-Jones作用力计算方法,利用Velocity-Verlet算法和高斯变异算子代替基本混合蛙跳算法的更新策略,有效地平衡了种群的多样性和搜索的高效性。高维多峰函数测试的结果表明,基于分子动力学模拟的改进混合蛙跳算法能提高算法后期跳出局部极值的能力,全局寻优能力明显优于基本的混合蛙跳算法。     

求解非线性方程组的蛙跳和 BFGS 混合算法

混合蛙跳算法具有算法简单、控制参数少、易于实现等优点,但缺乏良好的局部细化搜索能力,使得求解精度不高。借鉴BFGS算法强的局部搜索能力,将BFGS算法与混合蛙跳算法有机融合,形成性能更优的混合优化算法,并用来求解非线性方程组。通过3个非线性方程组的实验表明,该混合算法收敛精度较高,收敛速度较快,是一种较好的求解非线性方程组的方法。