基于随机变异的粒子群优化算法及其应用研究

提出了一种改进粒子群优化算法,对标准粒子群优化算法中影响粒子移动方向的4个因子进行了讨论及优化设定,并设计了一种基于随机变异思想的选择操作,在粒子陷入局部极值点时,重新部署粒子,有利于粒子跳出局部极值点,快速搜寻到最优解.该算法继承了标准粒子群优化算法计算简洁的特点,对经典的测试函数计算表明,该算法的收敛精度和鲁棒性均优于标准粒子群优化算法.将该算法应用于组播路由优化问题,仿真试验表明,该算法能快速、准确地构建满足时延要求,链路代价最小的组播树.     

带启发性变异的粒子群优化算法

粒子群优化算法(PSO)是一种群体智能计算方法,该算法精度高,收敛速度快,但在优化多峰函数的时候容易陷入早熟.加入启发性变异机制,可以在不破坏原算法高速收敛性质的同时,扩展算法的有效搜索区域.经过13个经典函数的测试证明,带启发性变异的粒子群优化算法(HMPSO)速度比原算法速度更快,精度更好,且不容易陷入局部最优.与其它带变异的粒子群优化算法相比,该算法收敛更快,在一些问题上有一定的精度优势.     

一种基于可变多簇结构的动态概率粒子群优化算法

针对传统粒子群优化算法中全连接型拓扑和环形拓扑的特点,引入了一种粒子群信息共享方式——多簇结构,进而基于多簇结构提出了动态可变拓扑策略以协调动态概率粒子群优化算法的勘探和开采能力,并从理论上分析了最优信息在各种拓扑中的传播,同时从图论角度分析了几种经典拓扑以及动态可变多簇结构的统计特性.通过典型的Benchmark函数优化问题测试并比较了几种经典拓扑以及可变拓扑在高斯动态粒子群优化算法中的性能.实验结果表明,基于多簇结构的可变拓扑策略在求解复杂优化问题时优势明显,可以有效地避免算法陷入局部最优,在保证收敛速度的同时增强了算法的全局搜索能力.     

一种改进的简化粒子群优化算法

针对粒子群优化算法(PSO)容易陷入局部极值、进化后期收敛速度慢和精度低等缺点,提出了一种改进的简化粒子群优化算法(YSPSO)。该算法采用黄金分割法平衡惯性与经验之间的相互影响;同时,为避免错过全局最优值,增加反向随机惯性权重,使粒子在一定程度上具有反向搜索的能力。最后,对几个经典基准测试函数进行实验,结果表明,YSPSO算法在提高算法收敛速度和精度的同时,降低了陷入局部极值的可能性,提高了PSO算法的实用性。     

粒子群及人工鱼群算法优化研究

本文分析了粒子群算法和人工鱼群算法的基本原理,提出粒子群及人工鱼群算法优化策略,该算法综合利用了人工鱼群算法良好的全局收敛性及粒子群算法快速的局部收敛性,算法易实现,同时,克服人工鱼群算法收敛速度慢及粒子群算法后期全局收敛差的缺点,发挥了两者的优越性,粒子群及人工鱼群优化算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。     

混沌变异粒子群优化算法及其应用研究

为克服粒子群优化算法容易陷入局部最优值的缺点,提出了基于变异思想的粒子群优化算法,为提高粒子群优化算法的计算精度,利用混沌运动随机性、遍历性的特点,提出了一种基于混沌思想的改进粒子群优化算法,进而提出了基于混沌变异的改进粒子群优化算法(CMPSO).基于几种典型benchmark函数的测试研究结果表明,该算法与基本PSO算法和遗传算法相比,较好地克服了早熟收敛,提高了算法的搜索精度.将该算法应用于水库优化调度问题中,所得结果优于标准粒子群优化算法和遗传算法,这也验证了混沌变异粒子群优化算法的有效性.     

新的全局-局部最优最小值粒子群优化算法

为了提高粒子群优化算法的收敛速度,克服陷入局部最优的缺点,在全局-局部最优粒子群优化算法的基础上,提出了一种新的改进粒子群优化算法——全局-局部最优最小值粒子群优化算法.该算法把惯性权重和学习因子分别通过结合全局和局部最优最小值来进行改写,速度更新公式也做了相应的简化.仿真实验表明该算法在收敛速度和寻优质量上都优于基于LDIW策略改进的粒子群算法和全局-局部最优粒子群算法.     

基于高斯扰动的粒子群优化算法

针对标准粒子群优化(PSO)算法易陷入局部最优、进化后期收敛速度慢和收敛精度低的缺点,提出一种基于高斯扰动的粒子群优化算法。该算法采用对粒子个体最优位置加入高斯扰动策略,有效地防止算法陷入局部最优,加快收敛并提高收敛精度。在固定评估次数的情况下,对8个常用的经典基准测试函数在30维上进行了仿真。实验结果表明,所提算法在收敛速度和寻优精度上优于一些知名的粒子群优化算法。     

基于高斯扰动的粒子群优化算法

针对标准粒子群优化(PSO)算法易陷入局部最优、进化后期收敛速度慢和收敛精度低的缺点,提出一种基于高斯扰动的粒子群优化算法。该算法采用对粒子个体最优位置加入高斯扰动策略,有效地防止算法陷入局部最优,加快收敛并提高收敛精度。在固定评估次数的情况下,对8个常用的经典基准测试函数在30维上进行了仿真。实验结果表明,所提算法在收敛速度和寻优精度上优于一些知名的粒子群优化算法。     

一种混沌编码的粒子群优化算法及其应用

研究粒子群优化算法.传统的粒子群算法采用实数编码,收敛速度慢.为了提高收敛速度,提出了一种混沌编码的粒子群优化算法.混沌编码作为一种全新的数学编码方式,更能准确地表达编码对象的多样性,将混沌编码应用到粒子群优化算法中,使算法在初期的搜索区域更大,更快找到全局最优解.把混沌编码的粒子群算法与BP算法相结合用来优化神经网络.利用混沌编码的粒子群算法快速找到全局最优位置的邻域,然后再用BP算法进行局部寻优,收敛到全局最优位置.仿真结果证明混沌编码的粒子群神经网络比实数编码的粒子群神经网络分类收敛速度更快,验证了算法的有效性.     

一种改进的全局粒子群优化算法

为了改善粒子群优化算法的优化性能, 提出一种改进的全局粒子群优化(IGPSO) 算法. 该算法基于开采能力和搜索能力相均衡的思想提出全局邻域搜索策略和扰动策略, 使算法减少陷入局部极值的可能性, 同时以一定概率对全局最优粒子进行摄动操作, 加快算法收敛. 与其他智能算法相比较, 测试结果从寻优精度、收敛速度和非参数统计显著性方面验证了IGPSO 算法的有效性.

     

带审敛因子的变邻域粒子群算法

针对基本粒子群算法在求解高维空间中的复杂多峰函数时容易发生早熟收敛而陷入局部最优的问题,汲取变邻域搜索算法全局搜索的优势,提出了带审敛因子的变邻域粒子群算法.首先由基本粒子群的快速搜索能力得到较优的群体;然后通过审敛因子判断发生早熟收敛的粒子,并利用变邻域搜索算法的全局搜索能力对陷入早熟收敛的粒子进行优化,从而得到全局最优.相关实验表明,带审敛因子的粒子群算法的性能较常规粒子群算法更加优越.     

基于随机黑洞和逐步淘汰策略的多目标粒子群优化算法

提出一种基于随机黑洞粒子群算法(RBH-PSO) 和逐步淘汰策略的多目标粒子群优化(MRBHPSO-SE) 算法. 利用RBH-PSO 全局优化能力强和收敛速度快的优点逼近Pareto 最优解; 为了避免拥挤距离排序策略的缺陷, 提出逐步淘汰策略, 并将其应用到下一代粒子的选择策略中. 同时, 动态选择领导粒子, 运用动态惯性权重系数和变异操作 来增强种群全局寻优能力, 以及避免早熟收敛. 利用具有不同特点的测试函数进行验证, 结果表明, 与同类算法相比, 该算法具有较高的精度并兼顾优化解的多样性.

     

三态协调搜索多目标粒子群优化算法

提出一种三态协调搜索多目标粒子群优化算法. 该算法提出的三态指导粒子选择策略可以很好地协调算法的局部和全局搜索能力, 且算法改进了传统的外部档案保存机制, 同时引入3 种突变因子, 使获得的非劣解具有更好的分散性. 通过对标准测试函数的求解, 并与其他经典多目标优化算法比较, 表明了新算法在收敛性和多样性方面均有较大的优越性. 最后分析了区域划分系数对所提出算法性能的影响.

     

基于多种群粒子群算法和布谷鸟搜索的联合寻优算法

为了提高动态多种群粒子群(DMS-PSO) 算法的全局搜索能力, 将布谷鸟搜索算法(CS) 引入DMS-PSO 算法中, 提出DMS-PSO-CS 算法. 采用中位数聚类算法将整个种群动态划分为若干小种群, 各个小种群作为底层种群通过PSO 算法进行寻优, 再将每个小种群中的最优粒子作为高层种群的粒子通过CS 算法进行深度优化. 将所提出算法应用于CEC 2014 测试函数, 并与CS 算法和其他改进的PSO 算法进行比较. 实验结果表明, 所提出算法能够显著提高全局搜索能力和算法效率.

     

一种深度扩展记忆的仿人粒子群算法仿真分析

从仿生学和心理学角度出发,提出一种深度扩展记忆的仿人粒子群算法,以解决标准粒子群及其主流改进算法易陷入局部最优等问题.算法对粒子认知进行群体共享,并采用深度扩展记忆积累粒子认知,通过仿人遗忘函数配置不同时期认知对当前决策的影响权重.仿真分析表明,所提出算法对遗忘函数和遗忘因子高度敏感,算法寻优多维多极值函数时,在收敛精度、成功率和优化成本等方面较标准粒子群及其改进算法有显著提升.     

基于改进粒子群优化的模糊熵煤尘图像分割

针对基本粒子群算法易陷入局部最优和过早收敛的缺陷,提出权重因子自适应的粒子群算法,并对部分粒子进行Morlet变异操作,由此得到改进粒子群优化算法.将该算法和模糊熵相结合并用于图像分割,利用改进粒子群优化算法来搜索使模糊熵最大的参数值,得到模糊参数的最优组合,进而确定图像的分割阈值.通过与其他两种粒子群算法的分割结果进行比较,该算法取得了令人满意的分割结果,且算法运算时间较小,满足煤尘浓度实时精确测量的要求.     

基于强化学习的适应性微粒群算法

惯性权重足微粒群算法(PSO)的重要参数,它可以甲衡算法的全局和局部搜索能力的关系,改善算法的性能.对此,提出一种基于强化学习的适应性微粒群算法(RPSO).首先将不同惯性权重调整策略视为粒子的行动集合;然后通过计算Q函数值.考察粒子多步进化的效果;进而选择粒_了最优进化策略,动态调整惯性权重,以增强算法寻找全局最优的...     

基于剪枝策略的骨干粒子群算法

为了优化算法的全局探索能力和局部开发能力, 提出一种基于两方面改进的骨干粒子群算法. 提出一种进化方程, 通过即时搜索域的分析说明该方程可以改善粒子多样性. 提出粒子群“剪枝”策略: 每当粒子搜索到新的群体最优位置时, 剪去该粒子, 同时初始化一个新位置以安插该粒子. 理论分析指出, 在增强全局探索能力的同时, 合适的剪枝策略能增加局部开发能力. 实验结果表明, 所提出算法的性能较几种经典PSO 算法有显著的提升.

     

柔性制造系统的改进粒子群无死锁调度算法

基于柔性制造系统的Petri网模型,以制造期最小为优化目标,将死锁避免策略嵌入粒子群算法中,提出一种无死锁改进粒子群调度算法.该算法将粒子与工件的工序序列相对应,以位置数值的大小表示对应工件工序在执行顺序中的优先级.采用一步向前看的死锁避免策略方法对序列的可行性进行验证,提出一种跳出局部极值的策略.实例仿真结果表明了粒子群调度算法的可行性和有效性,以及改进粒子群调度算法的优越性.