改进遗传算法与粒子群优化算法及其对比分析

进化算法作为一类新的优化搜索方法，广泛应用于各种优化问题．现对简单遗传算法进行了改进，采用实值编码，并与模拟退火算法及基于适值排序和随机选择的方法相结合，形成了改进遗传算法．同时还介绍了一种新的进化算法一粒子群优化算法．将这两种优化算法应用于函数优化，并对优化结果进行了对比分析．比较结果表明，改进遗传算法和粒子群优化算法都可以在函数优化方面表现出较好的健壮性，但在找寻最优解的效率上，粒子群优化算法较好．     

新型混合粒子群优化算法

针对粒子群算法易陷入局部极值、精度低等缺点,提出了一种基于模拟退火与混沌思想的新型粒子群优化算法(SA-CPSO).在该算法的初始阶段,对粒子位置进行混沌初始化,并引入模拟退火算法对每个粒子的适应度进行评价;在该算法运行过程中根据群体适应度方差对粒子群进行混沌更新;最后通过对几种经典函数的测试计算,结果表明,相对于标准粒子群算法,该新型混合算法提高了局部搜索能力和搜索精度,并有效避免了早熟现象的产生.     

一种改进的混合粒子群优化算法

针对粒子群优化算法容易陷入局部极值点、进化后期收敛速度慢、精度较差等缺点,把Hooke-Jeeves模式搜索方法作为粒子群优化算法的一个局部搜索算子,嵌入到粒子群算法中,Hooke-Jeeves的强局部搜索能力提高了粒子群优化算法的局部收敛速度和精度,从而提出了一种混合粒子群优化算法。通过基准函数和实例测试进行了验证,结果表明,提出的混合算法的收敛速度和精度均优于粒子群优化算法。     

基于粒子群优化算法的功率倒置阵列

针对功率倒置阵列采用最小均方(LMS)算法不能兼顾收敛速度和稳态误差的问题,以及采用递归最小二乘(RLS)算法运算量增大,实现复杂等缺点,提出采用时变适用度函数的粒子群优化(PSO)算法．通过引入可变的惯性因子、可变的最大速度、选择机制等操作,自适应调整阵列权系数来寻找最优权值．将此算法应用于功率倒置阵列中能有效地生成零陷抑制干扰．     

基于禁忌搜索的混合粒子群优化算法

针对粒子群优化算法（PSO）易于陷入局部最优解并存在早熟收敛的问题,利用禁忌搜索算法较强的“爬山”能力,搜索时能够跳出局部最优解,转向解空间的其他区域的特点,提出了一种新的基于禁忌搜索（TS）的混合粒子群优化算法（TS—PSO）,并选用两个函数进行测试．结果表明,TS—PSO比其他改进粒子群算法更能提高收敛速度,获得全局最优解．     

光学薄膜BRDF五参数模型的粒子群优化

为得到光学薄膜表面双向反射分布函数的统计模型,测量了不同薄膜材料表面的激光(0.808 μm)双向反射分布函数.采用多参数优化的惯性权重模型粒子群算法,权重因子随迭代代数增加线性减小,从1.0线性递减至0.4,优化建立了材料BRDF五参数模型,即材料表面双向反射分布函数由kb,kd,kr,a,b五个参数确定,其中kd 决定漫反射分量的大小,kb决定镜向反射分量的大小,kr为小面元分布函数的参数,决定表面的斜率分布,a,b为待定参数,与介质的折射率有关.     

粒子群优化算法及其与遗传算法的比较

粒子群优化算法是根据鸟群觅食过程中的迁徙和群集模型而提出的用于解决优化问题。该文讨论粒子群优化算法的基本原理和实现步骤,分析了该算法中各参数的设置。通过一个测试函数,对粒子群优化算法与遗传算法进行了比较,结果表明粒子群优化算法在找寻最优解效率上好于遗传算法。     

基于粒子群优化算法的多阈值图像分割

为确定图像分割的最佳阈值，基于粒子群优化算法提出了一种多闽值图像分割方法．由最大熵或最大类间方差法得到优化的目标函数，用粒子群算法对其进行优化，得到分割的最佳阈值，并用该阈值对图像进行分割．将分割结果与遗传算法的多阈值分割结果相比较可以看出，该算法不仅可实现正确的图像分割，并可使分割速度大大提高．     

基于改进粒子群算法的储能系统优化运行

针对储能系统运行经济性及储能电池运行损耗评估问题,建立计及电池损耗成本的储能系统运行收益优化模型;同时,针对标准粒子群算法全局寻优能力不足,罚函数难以选取等问题,提出一种双适应度混沌粒子群算法,采用该算法对电池损耗及储能系统收益情况进行优化计算,并与采用标准粒子群算法优化和未经运行优化所得结果进行对比分析。结果表明:储能电池损耗成本对系统收益影响明显,应建立合适的电池损耗模型进行评估计算;对储能系统进行运行优化后,合成负荷曲线方差减小,负荷峰、谷值削减,系统收益提高,损耗成本占比减小;通过与其他两种运行情况对比发现,双适应度混沌粒子群算法寻优所得储能系统运行收益值更高,储能系统经济性更佳。     

基于RTDS微网的混合储能优化配置研究

微网的混合储能容量配置问题直接关系其电能质量和经济性。基于独立光伏发电不确定的特点,针对基本粒子群算法的不足,文章提出了基于微网的混合储能改进粒子群优化算法。该方法以容量、功率为约束条件,系统全生命周期费用最小为目标,收敛速度更快、经济性更优。将改进后的粒子群算法与RTDS(实时数字仿真仪)平台相结合进行仿真,平抑了光伏发电系统直流侧输出电压,提高了电力系统的可靠性。     

一种新的自适应退火遗传算法

在函数的全局优化算法中,模拟退火算法和遗传算法的结合可较好地改善算法的性能。基于这个思想提出一种新的自适应退火策略用于遗传算法中选择概率的计算以增强算法的收敛性,在交叉和变异概率的选取上也进行了自适应处理,以进一步改善算法的稳定性和收敛性。基于典型算例的仿真结果验证了该算法对高维复杂函数最优化的有效性和高效性,其性能明显优于传统遗传退火算法、改进的进化规划方法。     

改进PSO算法及其在函数优化中的应用

针对微粒群算法PSO（Particle Swarm Optimization）应用于函数优化存在的问题,提出一种加入了梯度信息改进的微粒群算法。微粒群算法用于函数的优化,具有简单、效果好等优点。但是研究也表明该方法也存在着一些缺点,如计算时间较长、容易陷入局部最小等,这是由于算法本身的随机性决定的。梯度法是传统的优化方法,典型的特征是在确定优化解的方向时遵循梯度下降原则,因此在寻找优化值时方向比较确定,可以减少优化时间。为了克服PSO的缺点,在标准PSO优化策略中引入梯度原则,设计了一个具有梯度指导的PSO算法。现将改进的PSO算法应用于函数的优化,并与标准PSO算法的效果进行了比较。函数优化实验的结果表明,改进的PSO算法提高了标准PSO算法的收敛时间。     

基于遗传算法的警车分布

对警车最优执勤地点的分布问题进行了研究.分析了总体空间的适应度函数的分布,提出改进适应度函数的线性与非线性方法,以及排序交叉算子,提高了遗传算法的收敛速度.     

改进粒子群与支持向量机混合的特征变换

研究了数据挖掘中通过特征变换的数据预处理来提高支持向量机(SVM)分类精度的方法,提出了改进粒子群优化(PSO)和SVM混合的方法. 用推广t统计、Fisher判别式和随机森林的线性加权度量来排序特征,得到预选特征子集,再用启发式信息加速改进PSO搜索特征的线性变换因子,并用二进制PSO对特征变换子集进行特征选择,在后处理中通过格子搜索获取了高精度SVM分类器. 在NIPS 2003的madelon及10个UCI数据集上的实验表明,与有C-SVM分类精度相比,新方法在4个数据集上的精度更高.     

基于改进PSO算法的割刀驱动机构的优化设计

为提高立式割台的传动效率,减小振动,以半喂入式联合收割机的割刀驱动机构传动性能最佳和机构整体质量最小为目标建立数学模型,采用改进PSO算法进行割刀驱动机构的多目标优化设计。利用MATLAB-PSO工具箱验证了算法及所建数学模型的准确性和可行性; 利用VC++软件开发平台编制人机交互界面让操作者使用方便,数据显示直观。计算结果表明,在满足传动要求的情况下,最小传动角增加5.49%,机构尺寸减小23.07%。改进PSO算法多目标优化法能改善机构传动性能,减小机构尺寸,实现机构的性能优化和局部小型化。       

用离散粒子群优化算法求解WTA问题

为了提高武器-目标分配(WTA)问题的求解效率和性能,提出了一种用离散粒子群(DPSO)算法求解此问题的新方法.对粒子群算法中的速度和位置进行了重新定义,使其可求解WTA这类离散组合优化问题,并采用贪心的启发式策略对迭代产生的方案进行调整,以利于快速找到最优或次优的分配方案.算法测试表明新算法执行速度快,结果令人满意,...     

基于BP-GA的融合算法实现

搜索和寻优是控制、预测等应用技术的基础。在人工智能领域，人工神经网络和遗传算法是解决搜索和寻优这2个问题的基本方法。对BP算法和遗传算法进行了研究，指出了其优缺点；研究了传统的将BP和GA结合起来求解问题的几种方式。鉴于这几种方式存在的实际应用缺陷，提出了一种新型的融合算法，阐述了其基本原理，给出了设计流程图，并详细研究了该融合算法的设计步骤。最后，运用示例验证该算法。     

基于PSO和GA混合优化的FCM算法

模糊C-均值(Fuzzy C-means,FCM)算法的初始聚类中心是随机确定的,因此存在着易受初始聚类中心和隶属度矩阵影响,可能收敛到局部极小值的缺点,从而影响图像分割效果.针对此问题,将粒子群优化(P S O)算法与遗传算法(GA)相结合更新种群和搜索最优点,进行全局搜索优化FCM初始聚类中心,实现了基于PSO和GA相结合的模糊C-均值图像分割算法,并用于分割乳腺钼靶图像.实验结果表明,提出的优化算法具有更好搜索全局最优解的能力,可以提高分割精度,得到更好的图像分割结果.     

基于改进遗传算法的物流配送路线优化研究

在分析车辆路径问题(VRP)现有启发式算法的基础上，建立了考虑路线安排的物流配送方案模型，并提出了求解该问题的一种改进遗传算法(IGA)。方法的核心在于针对遗传算法的局部搜索能力的不足，在选择、交叉、变异等遗传操作之后，引入逆转换位算子，根据适应度是否增加，对新产生的染色体进行多次逆转操作。应用C语言编程进行模拟计算，结果表明该改进遗传算法明显增强了群体演化的质量，提高了算法收敛速度，较好地解决了“早熟收敛”问题。