竞争合作型协同进化免疫算法及其在旅行商问题中的应用

为提高人工免疫算法的收敛性能,提出了一种竞争合作型协同进化免疫优势克隆选择算法(CCCICA).把生态学中的协同进化思想引入到人工免疫算法中,考虑了环境和子群间相互竞争的关系,子种群内部通过局部最优免疫优势,克隆扩增,自适应动态高频混合变异等相关算子的操作加快了种群亲和度成熟速度.把信息熵理论引入到算法中完善了种群的多样性.所有子种群共享同一高层优良库,并将其作为抗体子种群领导集合,对高层优良种群进行免疫杂交操作,通过迁移操作把优良个体返回到各子种群,实现了整个种群信息交流与协作.针对旅行商问题(traveling salesman problem,TSP)多个实例结果表明:与其它智能算法相比较该算法具有较好的性能.     

免疫协同微粒群进化算法的永磁同步电机多参数辨识模型方法

针对永磁同步电机多参数辨识问题,提出一种基于免疫协同微粒群进化(Immune co-evolution particle swarm optimization, ICPSO) 算 法的永磁同步电机(Permanent magnet synchronous motor, PMSM) 多参数辨识方法.算法由记忆种群与若干个普通种群构成, 在进化过程中普通种群中优秀个体进入记忆库种群.普通种群内部通过精英粒子 保留、免疫网络以及柯西变异等混合策略共同产生新个体,个体极值采用小波学习 加快收敛速度,免疫克隆选择算法对记忆库进行精细搜索,迁移机制实现了整个种群 的信息共享与协同进化.永磁同步电机参数辨识结果表明该方法不需要知道电 机设计参数先验知识,能够有效地辨识电机电阻、 dq轴电感与转子磁链,且能有效追踪该参数变化值.     

多子种群微粒群免疫算法及其在函数优化中应用

为克服基本微粒群算法的早熟问题,借鉴多子种群和自适应的思想,提出了基于两层模型的多子种群自适应多态杂交微粒群免疫算法.该算法首先通过对若干个子种群进行低层自适应多态杂交微粒群操作,改善了子种群的多样性,有效抑制了收敛过程中的早熟停滞现象;然后通过高层免疫克隆选择操作,显著地提高了全局寻优能力,进一步提高了收敛精度.针对函数优化的仿真结果表明:与其他改进微粒群算法相比,该算法具有更快的收敛速度和更高的求解精度,尤其适合高维及多模态优化问题的求解.     

多种群协同进化的微粒群算法

在对标准微粒群算法分析的基础上,提出了一种多种群协同进化的微粒群算法.它将整个种群分解为多个子种群,各子种群独立进化,周期性地更新共享信息.其中采用了两种不同的更新策略,并对这两种不同的方法进行详细地分析和比较.实验结果表明,合适地更新周期能提高算法的收敛性和最优性.     

基于改进粒子群和模糊神经网络的雾霾分类研究

针对粒子群算法对初始种群敏感和易陷入局部最优解等问题,提出了佳点集理论结合多种群多策略协同进化算法改进的粒子群算法(IMPMSPSO).首先采用佳点集理论生成佳点作为初始种群,使种群分布更均匀而在一定程度上减弱其对位置的敏感性;然后利用协同进化算法,先将种群随机分成若干子种群,各子种群随机选择一种改进的进化策略并行计算,并进行最优位置的共享.经过测试,IMPMSPSO在计算精度和收敛速度上均优于其他算法.最后利用IMPMSPSO优化模糊神经网络初始权值和阈值构造分类预测模型,对雾霾污染等级进行分类预测.结果表明,与其他分类模型相比,该模型在各等级上的准确率均有提高.     

改进的多种群协同进化微粒群优化算法

提出一种改进的基于多种群协同进化的微粒群优化算法（ＰＳＯ）．该算法首先利用免疫算法实现解空间的均匀划分,增加了算法稳定性和全局搜索能力．在运行过程中,通过种群进化信息生成解优胜区域,指导变异生成的微粒群向最优解子空间逼近,提高算法逃出局部最优的能力．将此算法与ＰＳＯ 算法和多种群协同进化微粒群算法进行比较,数据实验证明,该算法不仅能有效地克服其他算法易陷入局部极小值的缺点,而且全局收敛能力和稳定性均有显著提高．     

基于微粒群算法与模拟退火算法的协同进化方法

提出了一种基于模拟退火与微粒群算法的协同进化方法,利用了微粒群算法的易实现性、局部快速收敛性以及模拟退火算法的全局收敛性.通过两种算法的协同搜索,可以有效克服微粒群算法的早熟收敛.仿真结果表明,本文的协同进化方法不仅具有较好的全局收敛性能,而且具有较快的收敛速度.文章从理论上证明了该方法以概率1收敛于全局最优解.     

多策略协同进化粒子群优化算法

为了提高粒子群优化(PSO)算法的优化性能, 提出了一种多策略协同进化PSO(MSCPSO)算法。该方法引入了多策略进化模式和多子群协同进化机制, 将整个种群划分为多个子群, 每个子群中的粒子按照不同的进化策略产生新的粒子。子群周期性地更新共享信息, 以加快算法的收敛速度。通过六个基准函数实验, 仿真结果表明, 新算法在计算精度和收敛速度方面均优于其他七种PSO算法。     

一种求解TSP问题的分层免疫算法

为提高人工免疫算法求解旅行商问题的效率,构造了一种基于多子种群免疫进化的两层框架模型.在此模型的基础上提出了分层局部最优免疫优势克隆选择算法(HLOICSA).通过对多个子种群进行低层免疫操作--局部最优免疫优势、克隆选择、基于信息熵的抗体多样性改善和高层遗传操作--选择、交叉、变异,增强优秀抗体实现亲和力成熟的机会,提高抗体群分布的多样性,在深度搜索和广度寻优之间取得了平衡.针对TSP的实验结果表明,该算法具有可靠的全局收敛性及较快的收敛速度.     

基于克隆选择的免疫粒子群优化算法

粒子群优化算法在进化中随种群多样性降低易出现早熟收敛等问题.针对这一问题,在粒子群算法中引入免疫克隆选择算法的思想,提出了基于克隆选择的免疫粒子群优化算法(Immune Particle Swarm Optimization,ImmunePSO),即在算法进化过程中,引入克隆复制算子、克隆高频变异算子、克隆选择算子.成比例克隆复制可以使优良个体得到保护,加快算法收敛;高频变异为新个体的产生提供了新的途径,可以增加种群的多样性;克隆选择算子从所有子代、父代中选择出最优个体,避免算法退化.最后通过对基本测试函数的仿真试验,验证了算法不仅可以增加种群的多样性,加快算法的收敛速度,而且提高了最优解的精度,有效地避免算法陷入到局部极值.     

基于选择操作的量子粒子群算法

针对量子行为的粒了群优化(QPSO)算法存在早熟收敛的缺点,首先结合选择操作,提出2种改进的QPSO算法:基于锦标赛选择的QPSO算法和基十轮盘赌选择的QPSO算法,并施加到全局最优位置,以提高算法的搜索能力;然后证明了此算法的全局收敛性.典型标准函数优化的仿真结果表明,该算法具有较强的全局搜索能力.     

基于Lotka-Volterra 模型的双群协同竞争粒子群优化算法

针对粒子群优化算法易出现早熟收敛的问题,提出了基于Lotka-Volterra模型的双群协同竞争粒子群优化算法(LVPSO).LVPSO算法借鉴种群生态学中著名的Lotka-Volterra双群协同竞争模型,讨论了两种种群协同竞争方案,通过群内和群间竞争增加粒子的多样性,提高了种群摆脱局部极值的能力.对5个典型基准测试函数进行优化实验表明,LVPSO在收敛速度和优化精度方面均有良好的表现.     

自适应和声粒子群搜索算法

针对现有改进和声搜索算法(IHS)的不足,提出一种自适应和声粒子群搜索算法(AHSPSO).首先对和声记忆库中每个变量用粒子群算法寻优,再利用自适应参数PAR和bw调节来提高对多维问题的搜索效率.利用5个标准的优化算法测试函数对AHSPSO算法进行测试,并与IHS,PSO和SA算法进行对比,仿真结果表明了AHSPSO算法具有较强的精确寻优和跳出局部最优的能力.     

一种基于拟态物理学优化的多目标优化算法

提出一种使用拟态物理学优化(APO)解决多目标优化问题的算法(MOAPO).根据多目标优化问题的特点,借鉴聚集函数法的思想,利用APO算法实现了对多目标优化问题中Pareto最优解集的搜索,并且在搜索过程中动态调整惯性权重与引力因子,以增强非劣解的多样性.实验结果表明了将APO应用于多目标优化问题的有效性.通过与基于微粒群优化(PSO)的多目标优化算法及NSGA-Ⅱ算法的比较,表明了MOAPO算法具有较好的分布性.     

一种基于多神经树集成的分类模型

针对数据挖掘领域分类问题的特点.提出了基于多神经树集成的分类模型(CMBNTE).该模型利用改进遗传规划算法和粒子群算法,实现单个神经树模型的优化;借鉴集成学习思想,将多个神经树模型组合成最终的分类模型.在6个UCI数据集上的实验结果表明,该模型能较好地解决分类问题,尤其适用于多分类属性的复杂分类问题.     

基于高斯微粒群优化的动态神经网络延迟系统辨识

为提高神经网络对未知非线性大滞后动态系统的泛化能力,提出一种基于高斯微粒群优化的自适应动态前馈神经网络.在输入层与隐含层之间、隐含层与输出层之间分别加入动态延迟算子,可以高效地辨识出系统纯滞后时间,建立精确系统模型.此外,采用高斯函数和混沌映射方法平衡微粒群算法全局寻优能力,以克服提前收敛的缺陷,从而快速有效地自适应优化网络中的参数.仿真实验表明了该方法在非线性人滞后系统辨识中的有效性.     

基于分层多子群的混沌粒子群优化算法

在分层多子群结构模型的基础上,提出一种混沌粒子群优化算法(HCPSO).该算法对非线性递减的惯性权重进行混沌变异,并采用了混沌搜索方法.在更新全局历史最优位置每一维分量时,选取不同的若干个体作为学习对象,并计算它们的平均位置.混沌搜索区域半径可根据粒子个体最优位置与上述平均位置间的距离自适应地调整.通过对几种典型函数的测试结果表明,该算法具有较好的全局搜索和局部搜索能力,可有效避免早熟收敛问题.     

基于改进粒子群算法的离子膜车间调度问题研究

针对某电化厂离子膜车间的调度问题,以产值最大化为目标函数,建立具有中间存储的连续和批处理过程相结合的多产品多批次调度模型.提出一种改进的粒子群算法(IPSO),加入自适应混沌变异操作,在加强算法局部搜索能力的同时保证搜索过程中种群的多样性,并利用IPSO对建立的模型进行求解.仿真结果表明了模型和算法的有效性,在满足计划的前提下,获得了满意的日生产总值.     

移动机器人在未知环境下的同步定位与地图重建方法-一种改进的FastSLAM算法

在标准FastSLAM中, 随着重采样次数的增加会出现十分严重的粒子退化现象, 从而导致机器人位姿估计的一致性很差. 针对FastSLAM算法的这一缺陷, 提出一种改进的FastSLAM算法. 此算法在标准FastSLAM的重采样条件判断中, 额外考虑了粒子权重协方差和每个粒子的测量残余一致性, 并且使用指数等级选择算法进行新粒子的生成. 通过仿真实验可以看出, 改进的FastSLAM算法不但可以明显地提高机器人位姿估计的一致性, 而且能够很好地保持粒子多样性.     

分数阶系统的最优Oustaloup数字实现算法

控制系统通常无法用确定的解析表达式表达,所以需要利用滤波器来近似数字实现分数阶微积分.为此,提出一种新的分数阶系统数字实现算法--最优Oustaloup数字实现算法,通过最优算法寻找滤波器最优参数,在频率段内实现分数阶系统模型的高拟合精度.实例仿真结果表明,该算法在频率响应中的幅频特性及相频特性均优于Oustaloup及其改进算法.