自适应进化多目标粒子群优化算法

提出一种自适应进化粒子群优化算法以求解多目标优化问题．采用非支配排序策略和动态加权法选择最优粒子,引导种群飞行,提高Ｐａｒｅｔｏ解的多样性．采用动态惯性权重,提高其全局寻优能力．当种群的寻优能力减弱时,采用变异操作以引导粒子群跳出局部最优．通过ＺＤＴ１～ＺＤＴ４ 基准函数验证,该算法能够在保持优化解多样性的同时实现较好的收敛性．与其他多目标进化算法和多目标粒子群优化算法相比,该算法具有较好的性能．     

基于蚁群信息机制的粒子群算法

针对粒子群算法应用于复杂函数优化时可能出现过早收敛于局部最优解的情况,提出了一种改进的算法。通过构造单个粒子的多个进化方向和类似于蚂蚁群算法信息素表的选择机制,保留了粒子的多种可能进化方向。提高了粒子间的多样性差异,从而改善算法能力。改进后的混合粒子群算法的性能优于带线性递减权重的粒子群算法。     

独立自适应调整参数的粒子群优化算法

针对传统粒子群优化算法在求解复杂优化问题时易陷入局部最优和依赖参数的取值等问题,提出了一种独立自适应参数调整的粒子群优化算法。算法重新定义了粒子进化能力、种群进化能力以及进化率,在此基础上给出了粒子群惯性权重及学习因子的独立调整策略,更好地平衡了算法局部搜索与全局搜索的能力。为保持种群多样性,提高粒子向全局最优位置的收敛速度,在算法迭代过程中,采用粒子重构策略使种群中进化能力较弱的粒子向进化能力较强的粒子进行学习,重新构造生成新粒子。最后通过CEC2013中的10个基准测试函数与4种改进粒子群算法在不同维度下进行测试对比,实验结果验证了该算法在求解复杂函数时具有高效性,通过收敛性分析说明了算法的有效性。     

学习因子和时间因子随权重调整的粒子群算法

粒子群优化算法中惯性权重和学习因子的独自调整策略削弱了算法进化过程的统一性,很难适应复杂的非线性优化,为此提出一种利用惯性权重来控制学习因子的粒子群算法,通过增强权重和学习因子之间的相互作用来平衡算法的全局探索和局部开发能力。在此基础上引入时间因子,将其视做权重的线性函数,以便进一步提高迭代后期的局部开发能力并加快收敛速度。针对粒子群算法收敛性与多样性之间存在的矛盾,提出了边界限制和速度反弹的策略,避免粒子飞离区域造成种群多样性的减少,同时促使粒子快速收敛到全局最优。通过对多个基准测试函数进行优化分析,并将分析结果与其他粒子群算法计算结果进行对比,表明该算法能达到平衡粒子向个体学习和向群体学习能力的作用,提高了算法的寻优能力和收敛精度。     

自适应进化多目标粒子群优化算法

提出一种自适应进化粒子群优化算法以求解多目标优化问题．采用非支配排序策略和动态加权法选择最优粒子,引导种群飞行,提高Ｐａｒｅｔｏ解的多样性．采用动态惯性权重,提高其全局寻优能力．当种群的寻优能力减弱时,采用变异操作以引导粒子群跳出局部最优．通过ＺＤＴ１～ＺＤＴ４ 基准函数验证,该算法能够在保持优化解多样性的同时实现较好的收敛性．与其他多目标进化算法和多目标粒子群优化算法相比,该算法具有较好的性能．

     

一种非线性动态自适应惯性权重PSO算法

传统的时变惯性权重粒子群优化算法对于求解一般的全局最优问题具有良好的效果,而对于复杂高维的优化问题易陷入局部收敛、存在早熟等缺点.针对以上存在的缺点,提出了种群进化离散度的概念,并考虑Sigmoid函数在线性与非线性之间较好的平衡性能,给出一种非线性动态自适应惯性权重的粒子群优化算法.该算法充分考虑进化过程中种群粒子之间进化差异,自适应地赋予不同的惯性权重因子,满足粒子群优化算法在不同进化时期对全局探索和局部开发能力的需求,仿真实例测试结果验证了该算法的有效性.     

一种新的自适应动态文化粒子群优化算法

为了克服粒子群优化算法在解决复杂问题时易陷入局部最优的缺陷, 提出了一种新的自适应动态文化粒子群优化算法。该算法引入评价粒子群早熟收敛程度的指标来判断种群空间粒子群状态, 以确定影响函数对种群空间粒子群的作用时机, 当算法陷入局部最优时, 自适应地利用影响函数对种群空间进行变异更新, 从而有效发挥文化粒子群算法的双演化双促进机制。并且根据种群的早熟收敛程度自适应地调整粒子的惯性权重, 使种群在进化过程中始终保持惯性权重的多样性, 在算法的全局收敛性与收敛速度之间作一个很好的折中。最后对四个经典的测试函数进行仿真, 结果表明该算法具有很强的搜索能力, 收敛速度和收敛精度也有所提高。     

一种动态改变惯性权重的自适应粒子群算法

针对标准粒子群算法在进化过程中种群多样性降低而早熟的问题,提出一种动态改变惯性权重的自适应粒子群算法.采用种群中平均粒子相似程度作为种群多样性的测度,并用于平衡算法的全局探索和局部开发.基于对惯性权重随种群多样性测度变化的动态分析,建立了惯性权重随种群多样性测度的变化关系,并将其引入该算法中.最后对6个经典测试函数进行仿真,结果表明该算法在平均最优值和成功率上都有所提高,特别是对多峰函数效果更明显.     

含交叉项的混合二范数粒子群优化算法

针对原始粒子群优化算法（PSO）在搜索过程中容易陷入局部最优点的问题,并尽量避免破坏种群多样性,提出一种含交叉项的混合二范数粒子群优化算法HTPSO。首先,利用二范数原理计算当前粒子与个体历史最优粒子间的欧氏距离;其次,将欧氏距离引入速度迭代公式以影响社交项对粒子速度的作用,并按照一定规律随机分布惯性权重;最后,在此基础上简化粒子群算法,并将差分进化（DE）算法中的交叉算子融入该算法中,使粒子能在一定概率下与个体历史最优粒子交叉。为了验证HTPSO的性能,与利用正弦函数改进惯性权重的粒子群优化算法（SinPSO）、自适应粒子群优化算法（SelPSO）、基于自适应惯性权重的均值粒子群优化算法（MAWPSO）和简化粒子群优化算法（SPSO）在不同维度下解决8个常用基准函数,并根据T-test、成功率和平均迭代次数分析了各算法的优化结果。实验结果表明,HTPSO具有较优秀的收敛能力,且粒子运动非常灵活。     

基于多样性反馈的粒子群优化算法

利用粒子群多样性的反馈信息,给出带有粒子群多样性测度反馈控制的新惯性权值动态自适应调节方法,有效地维持进化初期的种群多样性,降低粒子群优化算法在进化初期发生早熟的风险,提高最优化解的精度,减小种群规模对优化精度的影响。几个典型函数的仿真结果以及与2种典型的惯性权值调节粒子群算法的比较结果表明了算法的有效性。     

一种改进的动力学演化算法

动力学演化算法(DEA)是一种新颖的基于统计机制理论的演化计算技术.DEA通过驱动所有的个体运动和演化,可以有效地保持种群的多样性,但是在解决一些困难的函数优化问题时,DEA收敛速度慢并且易收敛于局部最优解.提出了一种改进的带有多父体杂交和差分变异算子的动力学演化算法(IDEA),有效地加快了DEA的收敛速度并且可以轻易逃离次优解.通过解决典型的数值函数优化问题来证实算法的有效性,实验结果表明,改进的动力学演化算法具有更高的收敛速度和收敛精度.     

一种改进人口迁移算法在蛋白质折叠模拟中的应用

PMA（Population Migration Algorithm）算法已在蛋白质非晶格模型中做了模拟测试,结果表明具有较强的全局搜索能力和稳定性。针对PMA算法的思想,提出了对算法的一种改进。使用该改进算法求解蛋白质折叠构形预测的二维非晶格模型取得了较好的计算结果。     

A new dynamical evolutionary algorithm based on statistical mechanics

In this paper,a new dynamical evolutionary algorithm(DEA) is presented based on the theory of statistical mechanics.The novelty of this kind of dynamical evolutionary algorithm is that all individuals in a population(called particles in a dynamical system)are running and searching with their population evolving driven by a new selecting mechanism.This mechanism simulates the principle of molecular dynamics,which is easy to design and implement.A basic theoretical analysis for the dynamical evolutionary algorithm is given and as a consequence two stopping criteria of the algorithm are derived from the principle of energy minimization and the law of entropy increasing.In order to verify the effectiveness of the scheme,DEA is applied to sloving some typical numerical function minimization problems which are poorly solved by traditional evolutionary algorithms.The experimental results show that EAT is fast and reliable.     

基于种群关联策略和强化解集准则的高维多目标进化算法

一般的高维多目标进化算法无法有效处理不同类型的Pareto前沿.针对这一情况,提出一种基于种群关联策略和强化解集准则的高维多目标进化算法(many-objective evolutionary algorithm based on population association strategy and enhanced solution set criterion, MaOEA/PAS-ESC).该算法在环境选择中采用种群关联策略(population association strategy, PAS)和强化解集准则(enhanced solution set criterion, ESC)协同指导种群进化. PAS利用解与参考向量的角度和欧氏距离以及种群中解之间的距离构建角度与距离联合函数(joint function of angle and distance, JFAD),选择多样性良好的解,然后ESC利用参考点与种群间的联系组成适应度函数,选择收敛性良好的解,以共同达到有效平衡多样性和收敛性的目的.实验结果表明,采用MaOEA/PAS-ESC处理高维多目标优化问题具有更强的竞...     

一种基于分解和协同的高维多目标进化算法

现实中高维多目标优化问题普遍存在，而且其巨大的目标空间使得经典的多目标进化算法面临严峻挑战，提出一种基于分解和协同策略的高维多目标进化算法MaOEA/DCE.该算法利用混合水平正交实验设计方法产生接近于指定规模且均匀分布于聚合系数空间的权重向量，提高种群的分布性；其次，算法将差分进化算子和自适应SBX算子进行协同进化以产生高质量的子代个体，改善算法的收敛性.该算法与另外五种高性能的多目标进化算法在基准测试函数集DTLZ{1，2，4，5}上进行IGD⁺性能指标实验，结果表明MaOEA/DCE在收敛性、多样性和稳定性方面总体具有显著的性能优势.     

多群体云人口迁移算法

在原人口迁移算法的基础上,提出一种多群体云人口迁移算法(CMPMA)。利用云模型云滴的随机性和稳定倾向性的特点,通过改变云发生器的参数,由基本云发生器分别实现初始群体的生成和改进的人口流动操作,同时,增加了群最优记录,由多个人口群体同时进化寻优,显著提高了算法的运行效率和求解质量。通过典型函数和实例测试验证,算法是可行、有效的。     

函数优化的量子竞争决策算法

基于量子进化算法和竞争决策算法及进化博弈论,提出一种新型优化算法——量子竞争决策算法。将量子个体作为博弈者参与到优化中,通过竞争力函数和决策函数及量子门更新,实现博弈者自学习和自优化的目的,利用叠加态等特性,提高竞争群体的多样性。通过对典型复杂函数的实验和与其他算法的比较,结果表明算法能有效避免局部最优,全局优化能力强。     

Enhanced shuffled frog-leaping algorithm for solving numerical function optimization problems

The shuffled frog-leaping algorithm (SFLA) is a relatively new meta-heuristic optimization algorithm that can be applied to a wide range of problems. After analyzing the weakness of traditional SFLA, this paper presents an enhanced shuffled frog-leaping algorithm (MS-SFLA) for solving numerical function optimization problems. As the first extension, a new population initialization scheme based on chaotic opposition-based learning is employed to speed up the global convergence. In addition, to maintain efficiently the balance between exploration and exploitation, an adaptive nonlinear inertia weight is introduced into the SFLA algorithm. Further, a perturbation operator strategy based on Gaussian mutation is designed for local evolutionary, so as to help the best frog to jump out of any possible local optima and/or to refine its accuracy. In order to illustrate the efficiency of the proposed method (MS-SFLA), 23 well-known numerical function optimization problems and 25 benchmark functions of CEC2005 are selected as testing functions. The experimental results show that the enhanced SFLA has a faster convergence speed and better search ability than other relevant methods for almost all functions.     

基于年龄动力学模型的自适应种群演化算法

本文针对演化算法中的自适应动态种群问题,探讨了年龄动力学模型,给出了简化的模型框架,提出了基于该模型的自适应种群演化算法,实现了对进化种群规模的动态控制 。实验表明,该算法比固定种群规模的经典算法具有更好的性能。