多目标优化的粒子群算法研究

本文介绍了粒子群优化算法PSO中的多目标优化的粒子群算法及其应用,并将其运用在防守对方多个前锋球员的进攻威胁,以粒子群算法随机性来适应不断变化的形势。     

基于粒子群算法的自动配煤系统多目标优化

粒子群优化(PSO)算法是一种有效的基于群体智能的全局优化方法,不能直接应用于多目标自动配煤系统的优化中。文章考虑实际灰分最大限度接近目标灰分、配煤时间最短、能耗最小经济效益最高这3个目标,建立了具有条件约束的多目标自动配煤系统模型;利用加权法将自动配煤系统的多目标优化问题转化为单目标优化问题,然后利用PSO算法对系统进行优化,求出最优解集。仿真结果表明,应用PSO算法优化多目标自动配煤系统的方法简单可行,效果较为理想,但也存在适应度函数和权值参数选取难的问题。     

基于动态多种群的多目标粒子群算法

研究进化算法在求解多目标优化问题时,极易陷入到伪Pareto前沿(等价于单目标优化问题中的局部最优解),为了提高优化过程,提出一种基于动态多种群的多目标粒子群算法(DMSMOPSO).在DMSMOPSO算法中,为了增加种群的多样性,提升粒子跳出局部最优解的能力,采用多子群进行搜索并且子群是动态地进行构建;采用K-均值聚...     

一种多目标粒子群改进算法的研究

针对多目标粒子群优化过程中的粒子飞行偏向性和多样性损失问题,提出一种基于最大最小适应函数的改进算法．该算法在最大最小适应函数的计算中引入了函数相对值算法和ε-支配的概念,并提出了变ε-支配的策略,改进了最大最小适应函数的计算方法,解决了粒子飞行过程中的偏向性和多样性损失问题,加快了算法的收敛速度．将该改进算法应用于直流变频压缩机启动时峰值电流和启动转速的优化问题,应用结果表明该算法收敛速度快且效果良好．     

基于时变适应度函数的改进粒子群算法及其在移动机器人路径规划中的应用*

针对粒子群算法在解空间盲目搜索的缺点,提出一种基于时变适应度函数的改进粒子群路径规划算法。该算法有效地将人类搜索经验与粒子群算法相结合,利用神经网络描述环境约束和距离信息,并构造粒子的适应度函数,从而该算法在迭代过程中可以利用权值的改变合理地调整适应度函数。这样,新算法在寻优过程中能够先确定路径方向,然后逐步提高路径安全性。将该算法应用于机器人路径规划,与标准的粒子群算法相比,数值仿真结果表明,改进算法具有较强的寻优能力和实时性。     

基于群体适应度方差的粒子群优化算法

由于粒子群算法在进化后期存在搜索速度较慢,容易陷入局部最优点以及搜索到解的时间较长且精度不高的缺点,所以对算法进行改进的研究就成为一个必要的课题.通过利用混沌的遍历性和随机性的特点,引入基于Tent映射的混沌理论机制,使算法在进化后期一旦陷入局部最优点就可以跳出局部最优点的位置,并且通过群体适应度方差的计算来判断当前群体的离散程度或聚集程度,进而判断是否需要以一定的概率选择微粒个体去进行混沌更新.几个测试函数的仿真实验结果也表明了该算法在搜索时间上、解的精度上都要远远优于标准的粒子群算法,是一种可行的优化工具,有一定的应用前景.     

一种不确定语言偏好排序的多目标粒子群算法

为了将彼此冲突的多目标问题转换为单目标问题,并充分考虑专家决策过程的不确定性和思维的模糊性,将不确定语言信息转换为不确定语言变量,利用不确定语言变量运算法则进行计算,通过可能度的定义来建立可能度互补判断矩阵,采用多指标不确定性排序法确定决策者权重,从而将专家对各目标的离散意见转换为综合意见,进而确定各目标权重。通过对各目标值进行规范化处理,综合各目标权重得到决策者不确定性偏好排序的目标综合适应度函数,将多目标问题转换为单目标问题,进而采用粒子群算法对该问题进行求解。最后通过一个算例来说明该算法的实用性和有效性。     

一种基于相角映射的改进多目标粒子群优化算法

提出一种相角粒子群优化算法求解多目标优化问题。该算法采用相角映射实现了粒子在相角空间上仅依赖于归一化多目标函数的快速搜索,在粒子飞行信息共享机制上引入共享池概念,提出基于关联支配排序和相似度排序的共享池更新策略,提高了Pareto解的多样性。采用Sigma领导策略和混沌变异操作,平衡了算法的快速搜索能力和全局寻优能力。标准多目标测试函数和电力系统广域阻尼控制多目标优化算例表明了所提出算法的可行性和有效性。     

基于粒子群算法的无源滤波器多目标优化设计

摘要：针对无源滤波器参数优化问题,将无源滤波器的最小费用、谐波电压畸变率、谐波电流残留率、以及无功功率补偿容量作为设计的优化目标,改进了传统的粒子群算法,引用惩罚函数将问题转化为无约束优化问题。本设计算法是采用改进多目标粒子群优化算法与惩罚函数相结合的算法为无源滤波器参数优化设计提供了一种新的优化方法。     

基于密度熵的多目标粒子群算法

提出了一种基于密度熵的多目标粒子群算法（EMOPSO）。采用一个外部集保存所发现的Pareto最优解（精英）,并将外部集作为粒子的全局极值。为保证种群的多样性,当精英大于外部集的大小时采用一种基于密度熵的策略进行分布度保持,从而使所得到的解集保持良好的分布性。最后与经典的多目标进化算法（MOEAs）进行了对比实验,实验结果表明了该算法的有效性。     

解多目标优化问题的新粒子群优化算法

通过定义的粒子序值方差和U-度量方差,把对任意多个目标函数的优化问题转化成为两个目标函数的优化问题。继而把Pareto最优与粒子群优化(PSO)算法相结合,对转化后的优化问题提出了一种新的多目标粒子群优化算法,并证明了其收敛性。新方法用较少计算量便可以求出一组在最优解集合中分布均匀且数量充足的最优解。计算机仿真表明该算法对不同的试验函数均可用较少计算量求出在最优解集合中分布均匀且数量充足的最优解。     

基于Pareto熵的多目标粒子群优化算法

粒子群优化算法因形式简洁、收敛快速和参数调节机制灵活等优点,同时一次运行可得到多个解,且能逼近非凸或不连续的Pareto最优前端,因而被认为是求解多目标优化问题最具潜力的方法之一.但当粒子群优化算法从单目标问题扩展到多目标问题时,Pareto最优解集的存储与维护、全局和个体最优解的选择以及开发与开采的平衡等问题亦随之出现.通过目标空间变换方法,采用Pareto前端在被称为平行格坐标系统的新目标空间中的分布熵及差熵评估种群的多样性及进化状态,并以此为反馈信息来设计进化策略,使得算法能够兼顾近似Pareto前端的收敛性和多样性.同时,引入格占优和格距离密度的概念来评估Pareto最优解的个体环境适应度,以此建立外部档案更新方法和全局最优解选择机制,最终形成了基于Pareto熵的多目标粒子群优化算法.实验结果表明：在IGD性能指标上,与另外8种对等算法相比,该算法在由ZDT和DTLZ系列组成的12个多目标测试问题集中表现出了显著的性能优势.     

一种改进的粒子群优化算法

该文对粒子群优化算法进行了研究,分析了其优点以及缺陷。根据其缺陷引入模拟退货算法予以改进。用MATLAB实现了对具体函数的计算,仿真结果验证了这种改进算法的有效性及优良性。     

一种求解非线性方程组的量子粒子群算法

针对传统非线性方程组的解法对初始值敏感、收敛性差等问题,提出一种求解非线性方程组的量子粒子群算法.用量子位的概率幅对粒子位置编码,通过量子旋转门和量子非门完成粒子的更新与变异.该算法可发挥量子粒子群的群体搜索能力和全局收敛性,在算法中融入拟牛顿法,加强局部搜索能力,提高求解精度.数值模拟实验表明,算法有着可靠的收敛性和较高的收敛速度与精度.     

一种新形式的微粒群算法

标准微粒群算法在优化多峰、多维的复杂函数时,其效果并不理想,容易早熟收敛。为了改进微粒群算法处理此类问题的性能,提出了一种新的微粒群算法。该算法将标准微粒群算法迭代公式中的群体最优位置用个体最优位置的中心代替,有利于增强群体的多样性,避免早熟收敛,同时保持了迭代公式的简洁形式。3个常用测试函数的数值模拟表明,新的微粒群算法较标准微粒群算法在寻优能力上有明显的提高。     

二次分配问题的粒子群算法求解

文章采用了一种新的算法,即粒子群算法(PSO)去解决二次分配问题(QAP),构造了该问题的粒子表达方法,建立了此问题的粒子群算法模型,并对不同的二次分配问题算例进行了实验,结果表明:粒子群算法可以快速、有效地求得二次分配问题的优化解,是求解二次分配问题的一个较好方案。PSO算法在很多连续优化问题中已经得到较成功的应用,而在离散域上的研究和应用还很少。文章应用PSO算法解决QAP问题是一种崭新的尝试,它对于将PSO算法应用于离散问题,特别是组合优化问题无疑具有启发性,并为进一步深入研究奠定了基础。     

粒子群算法求解连续优化问题的性能分析

粒子群优化(PSO)算法是一类有效的随机全局优化技术,适用于求解连续优化问题.它利用一个粒子群搜索解空间,通过粒子间的相互作用发现复杂搜索空间中的最优区域.本文介绍了基本的PSO算法,使用3类代表性的标准测试函数对粒子群算法进行了实验分析,并进一步讨论了PSO算法的寻优性能,提出了PSO求解连续优化问题的性能分析策略.     

非线性粒子群算法

提出了一种新型的粒子群算法一非线性粒子群算法,给出了计算公式并进行了实验模拟.非线性粒子群算法采用非线性计算公式调整粒子速度.由于非线性计算公式的多样性,因此可以构建种类繁多的具体的非线性粒子群算法.非线性粒子群算法一方面保持了标准粒子群算法的简单性,同时也具有更强的搜索能力.实际计算表明,只要能够选好非线性项中的参数,就可以提高算法的效率.     

混沌微粒群优化算法在图像匹配中的应用

针对传统图像匹配计算量较大、匹配速度慢、抗干扰能力差的问题,将混沌算子与微粒群优化算法相结合,提出一种鲁棒性强、计算速度快的图像匹配方法。该算法利用微粒群优化算法的收敛快速性和混沌运动的遍历性、随机性等特点,实现了非遍历性搜索。在算法初始化阶段,对粒子位置混沌初始化;在算法运行期间,对优秀个体进行混沌扰动避免落入局部最优。提高了算法对多维空间的全局搜索能力,并可以有效避免早熟现象。实验结果表明该算法的图像匹配具有快速性和较高的准确性,对解决噪声情况下的图像匹配问题十分有效。     

一种基于粒子群优化的多目标优化算法

论文提出了一种基于粒子群的多目标优化算法,该算法采用Pareto支配关系来更新粒子的个体最优值和局部最优值,用存储池保存搜索过程中发现的非支配解;采用聚类算法裁剪非支配解,以保持解的分布性能;采用动态惯性权重法来平衡粒子群对解空间的局部搜索和全局搜索,以提高算法的全局收敛性能。实验结果表明,论文算法是有效的,能有效的求解多种多目标优化问题。