混沌精英质心拉伸机制的樽海鞘群算法

针对樽海鞘群算法求解精度不高的缺点,提出一种混沌精英质心拉伸机制的樽海鞘群算法。引入改进的Tent混沌序列生成初始种群,以增加初始个体的多样性;选择最优个体采用精英质心拉伸机制,可增强全局搜索能力。将改进算法在12个典型复杂函数和CEC2014函数优化问题上进行仿真实验,并同经典的遗传算法和粒子群算法进行对比。结果表明,混沌精英质心拉伸机制的樽海鞘群算法具有更好的全局搜索能力,寻优精度比标准算法有所增强。在求解高维和多峰测试函数上,改进算法拥有更好的性能。     

双领导者樽海鞘群算法

为了提升樽海鞘群(Salp Swarm Algorithm,SSA)算法的求解精度和全局搜索能力,提出了一种基于正态过程搜索和差分进化(Differential Evolution,DE)算法的改进樽海鞘群算法——双领导者樽海鞘群算法(Two Types of Leaders Salp Swarm Algorithm,...     

一种基于双精英种群的协同进化算法研究

针对传统带精英策略的多目标进化算法种群收敛分布不够均匀,全局搜索能力不足的缺点,提出一种基于双精英种群的协同进化算法DEPEA(Double Elite Populations Co-evolutionary Algorithm)。该算法借鉴了子区间划分和非支配排序思想,将整个种群划分成两个不同级别的精英种群和一个普通种群;两个精英种群结合协同进化思想分别采用不同的进化策略实现对算法的探究和探查能力的平衡,高级别的精英种群与低级别的精英种群采用协作操作,促进更优秀的个体产生;高级别的精英种群与普通种群采用引导操作,加快普通个体向精英个体逼近。通过对五个标准的测试函数进行实验,并与传统的NSGA-II算法和最新的hybird_MOEA算法结果进行比较与分析,表明该算法不仅具有更好的全局收敛性,且能够更好地保证种群的多样性。     

求解无人机航迹规划问题的精英引领自适应樽海鞘群算法

针对目前无人机航迹规划成本高、精度差和稳定性不足等问题,提出一种精英引领自适应樽海鞘群算法。首先,分别引入精英质心对立学习和精英引导惯性权重机制对樽海鞘领导者和跟随者更新方式进行改进,提升樽海鞘群算法的全局搜索能力和收敛速度,并设计种群个体角色自适应调整机制均衡算法的全局搜索和局部开发;然后建立无人机二维航迹空间模型和航迹成本模型,将航迹规划转换为多维函数优化问题,并利用精英引领自适应樽海鞘群算法求解无人机航迹规划问题,以综合考虑威胁成本和燃料成本的航迹目标函数评估个体位置适应度,对航迹规划最优方案迭代求解。在两个不同复杂性的威胁场景下进行的仿真实验结果表明,与人工势场(APF)、樽海鞘群算法(SSA)、人工蜂群算法(ABA)和改进樽海鞘群算法(ISSA)相比,所提算法的最优航迹平均成本分别可以降低78.68%、61.77%、42.76%和19.36%,验证了所提算法的有效性。     

基于樽海鞘算法优化的帕金森病早期诊断模型研究与并行优化

帕金森病是一种常见的神经性慢性疾病,由于其病因尚不明确,导致早期诊断精度低的问题,提出一种改进的优化核极限学习机方法用于帕金森病的早期诊断.研究利用混沌理论和高斯变异方法改进樽海鞘算法(salp swarm algorithm,SSA),提出一种基于进化机制的智能诊断模型ISSA-KELM.改进的SSA算法同步实现特征选择和KELM核函数的参数优化,有效地解决了模型的参数设定和最优特征选择问题,并基于OpenMP平台多线程调度处理模型,在保证模型分类精度最大化的同时进一步提高计算效率.实验结果表明,提出模型在分类精度上高于已有方法,计算效率也得到极大提高,具有较好的综合性能,验证了本模型有着很好的应用前景,有助于辅助临床医生在诊断中作出更准确的决策.     

协同进化策略的粒子群优化算法

为了进一步提高粒子群优化算法的寻优精度,并改善收敛速度慢的问题,本文基于传统的粒子群优化算法,借鉴协同进化的思想和共生机制,提出了将协同进化算法和粒子群算法相结合的算法模型(CEA-PSO)。群体内部采用精英保留策略保留精英个体,将个体的进化和群体之间发生信息交换,达到优势互补的效果。实验结果表明,协同进化策略的粒子群优化算法精度更高,优化性能更佳。     

基于混沌映射的自适应樽海鞘群算法

针对樽海鞘群算法收敛速度慢、易陷入局部最优等问题,提出了一种基于混沌映射的自适应樽海鞘群算法。在种群初始化阶段引入混沌映射来增强种群的多样性,提高算法的收敛速度;改进领导者的更新方式,同时加入自适应权重,提高算法的探索和开发能力;改进追随者的位置更新方式,减少追随者的盲目性。通过对10个测试函数进行仿真实验,并与其他优化算法进行比较,实验结果表明,在不改变原有时间复杂度的前提下,提出的算法在收敛速度和寻优精度上有较大的提升,具有更好的优化性能。     

基于疯狂自适应的樽海鞘群算法

针对樽海鞘群算法求解精度不高和收敛速度慢等缺点,提出一种基于疯狂自适应的樽海鞘群算法.引入Tent混沌序列生成初始种群,以增加初始个体的多样性;在食物源位置上引入疯狂算子,增强种群的多样性;在追随者位置更新公式中引入自适应惯性权重,使算法的全局搜索和局部搜索能力得到更好的平衡.使用统计分析、收敛速度分析、Wilcoxon检验、经典基准函数和CEC2014函数的标准差评估改进樽海鞘群算法的效率.结果表明,改进算法具有更好的全局搜索能力和求解鲁棒性,同时,寻优精度和收敛速度也比原来算法有所增强,尤其在求解高维和多峰测试函数上,改进算法拥有更好的性能.     

基于远缘杂交的精英进化算法

文中主要以提高进化算法求解TSP问题的效率为研究目标,借鉴人类社会进化中具有远缘杂交优势的理论和进化算法中的精英策略,提出一种基于远缘杂交的精英进化算法。该算法在初始阶段将种群分为精英种群和普通种群,对精英种群则不经过交叉直接进入下一代,对普通种群则基于远缘杂交原则进行交叉,并将子代与精英种群一同组成新子代。仿真实验证明算法能增强优秀个体遗传的机会,提高种群基因的多样性,在深度搜索和广度寻优之间取得了平衡。针对TSP实验结果表明,算法具有可靠的全局收敛性及较快的收敛速度。     

基于差分进化优化ELM的模拟电路故障诊断

极限学习机具有学习速度快、精度高的优点。为了进一步提高泛化能力,将差分进化算法的全局寻优和算法简单的特点引入到极限学习机的参数优化中,建立了基于差分进化算法优化极限学习机的模型,使两种算法的优点有机结合,应用于模拟电路故障诊断中。首先利用主元分析对电路采样信号进行处理,提取故障特征;其次利用差分进化算法的全局寻优能力优化极限学习机网络的权值和阈值,具有很好的泛化能力。此方法应用于电路仿真实例中,能在较短的时间内获得满意的结果。     

基于改进的樽海鞘群算法求解机器人路径规划问题

为了探索出更好解决机器人路径规划问题的方法,提出一种差异演化的寄生樽海鞘群算法.首先在领导者位置更新公式中加入对应的上一代领导者位置信息,加强全局搜索的充分性,同时引入自适应惯性权重,更好平衡领导者在不同进化阶段对于广度和深度搜索的不同需求,提高寻优精度.然后在算法结构中引入具有不同演化策略和寄生行为机制的寄生-宿主双种群及宿主群劣汰思想,增加种群的多样性,提高算法跳出局部极值的能力.理论分析证明了改进算法的时间复杂度与基本算法相同,6种对比算法在10个不同特征的标准测试函数上进行仿真对比测试,实验结果表明：该算法的寻优精度、收敛性能均有显著提高和改善.最后将改进算法与三次埃尔米特插值相结合,以路径上的节点组合为基础定义算法中个体位置的编码方式,以绕开障碍、最短路径为目标构造了适应度函数和约束条件,求解机器人路径规划问题.在不同复杂程度的障碍物场景和不同插值方法下进行的算例求解结果显示,该算法寻优结果的最佳值、平均值和方差整体上明显优于其他5种性能优越的代表性对比算法,也验证了融合埃尔米特插值方法对于求解机器人路径规划问题的优越性和有效性.     

基于樽海鞘和自适应差分进化的相机内参优化

该文针对相机标定过程中因优化算法所引起的精度不足、稳定性差、易陷入局部最优的问题,提出将樽海鞘优化算法和自适应差分进化算法相结合的相机标定优化算法。该混合算法利用樽海鞘优化算法提高精度,利用自适应差分进化算法增强局部搜索能力,在不同迭代阶段对适应度函数采用分段优化方式,实现平衡局部和全局搜索能力。实验采用每格50 mm×50 mm标准的棋盘格作为标定板,选取15张不同角度的标定图片,图片有效像素为4608 pixe×l3456 pixel,分别利用张正友标定法、樽海鞘算法以及本文提出的樽海鞘-自适应差分进化混合算法进行相机内参的优化。实验结果表明该文提出的混合算法比传统标定方法重投影误差更小,标定精度更高。     

基于ELM和FOA的股票价格预测

针对股票价格预测中应用极限学习机预测存在稳定性不理想的问题,提出了一种改进果蝇优化极限学习机（IFOA-ELM）预测模型的算法。在该算法中,果蝇群通过不断调整群半径来优化ELM的输入层与隐含层连接权值和隐含层阈值,并以优化后的结果为基础,构建ELM预测模型。将IFOA-ELM模型用于股票价格预测。实验表明,与ELM和FOA-ELM相比,IFOA-ELM在股票价格预测中具有更高的预测精度和更好的稳定性。     

基于改进樽海鞘群算法的SDN控制器部署算法

针对SDN(Software-Defined Networking)多控制器部署优化问题,提出一种基于改进樽海鞘群算法的SDN控制器部署算法.在元启发式算法樽海鞘群优化的基础上,通过引入混沌映射因子增加收敛性,避免优化器陷入局部最优,提高算法性能,从而可以更有效地动态评估大型SDN网络中控制器的最佳数量以及交换机和控制器之间的最佳连接.实验结果表明,该算法在执行时间和可靠性上均优于其他对比算法,实现了控制器的最佳数量以及控制器与交换机的最佳分配问题.     

基于衰减因子和动态学习的改进樽海鞘群算法

樽海鞘群算法是一种新型的群智能优化算法.与其他智能优化算法相比,樽海鞘群算法的优化求解策略仍有待改进,以进一步提高该算法的求解精度和寻优效率.本文提出一种基于衰减因子和动态学习的改进樽海鞘群算法,通过在领导者更新阶段添加衰减因子,提高算法的局部开发能力,在跟随者更新阶段引入动态学习策略,提高算法的全局搜索能力.本文对16个测试函数进行实验,将提出的改进算法与其他智能优化算法比较,实验结果表明,本文提出的改进算法在收敛精度和收敛速度方面有较大提升,具有良好的优化性能.     

一种新型的樽海鞘群算法及其应用

为了解决樽海鞘群算法SSA在寻优过程中存在收敛速度慢、计算精度差等问题,提出一种新型的樽海鞘群算法NSSA。首先分析SSA中樽海鞘在追随领导者过程中的不足,然后借鉴灰狼优化算法中追随头狼的思想来改进樽海鞘追随领导者的方式。在23个基准函数上对NSSA与其他算法进行性能比较,并把该算法应用于图像匹配之中。所有实验结果表明,NSSA具有更好的收敛速度、计算精度和鲁棒性。     

改进的樽海鞘群算法

针对樽海鞘群算法在对函数优化问题求解上出现的求解精度不高、收敛速度慢的缺点,提出了一种改进的群海鞘群算法.对于领导者引入加权重心取代最优个体位置,防止过早聚集在最优个体附近;对于追随者引入自适应惯性权重平衡算法的全局搜索和局部寻优能力;最后对于个体进行逐维随机差分变异,减少维间干扰,提高了种群的多样性.仿真实验结果表明改进的樽海鞘群算法在均值、标准差和收敛曲线优于标准樽海鞘群算法和其他改进算法,说明改进后的算法提高了寻优性能,有较高的求解精度和较快的收敛速度.     

基于Levy飞行策略的改进樽海鞘群算法

针对樽海鞘群算法(Salp Swarm Algorithm,SSA)在寻优过程中存在的收敛速度较慢、容易陷入局部最优的缺点,提出了一种改进的采用莱维飞行策略的条件化更新的樽海鞘群算法(Levy Flight-based Conditional Updating Salp Swarm Algorithm,LECUSSA),并将其运用于分类算法的特征子集选择过程。首先,利用莱维飞行策略的长短跳跃特点对领导者位置进行随机更新,以增强全局最优的搜索能力;其次,增加对追随者位置的更新条件,让追随者不再盲目地跟随,从而加快收敛速度。在23个优化基准函数上对LECUSSA算法与其他算法进行了性能比较实验;并把算法运用到支持向量机(Support Vector Machine,SVM)算法的分类特征子集选择中,采用8个UCI数据集对特征选择后的分类结果进行了性能比较实验。实验结果表明,LECUSSA具有良好的全局最优搜索能力和较快的收敛速度,利用LECUSSA算法进行特征选择后,能够找到最佳分类准确率的特征子集。     

基于自适应惯性权重的樽海鞘群算法

针对标准樽海鞘群算法收敛精度低、收敛速度慢的问题,提出一种基于自适应惯性权重的樽海鞘群算法(AIWSSA).首先,在追随者位置更新公式中引入惯性权重因子评价个体之间的影响程度;然后,结合种群成功率与非线性递减函数对惯性权重因子进行自适应调整,使算法的全局和局部搜索能力得到更好地平衡;最后,为防止算法陷入局部最优,引入差分变异思想对非最优个体进行变异.对12个基准测试函数进行求解,实验结果表明:AIWSSA具有较高的收敛精度、收敛速度和鲁棒性; Wilcoxon统计检验结果表明:与标准樽海鞘群算法、改进的樽海鞘群算法、其他群体智能算法相比, AIWSSA表现出较好的性能.通过将其应用于两种带约束的工程设计问题,验证了AIWSSA的有效性.