面向多模态函数优化的混沌免疫网络算法研究

针对人工免疫网络解决多模态函数优化时可能出现的早熟收敛现象和搜索精度不甚满意的问题,提出改进的混沌免疫网络算法。改进算法终止条件及采取相应措施以避免早熟,利用混沌变量来模拟免疫细胞的增殖方式以提高算法的搜索精度。通过对一些典型测试函数进行仿真实验,结果表明该算法能够快速优化抗体,搜索能力强,搜索精度高,是一种效果优良的解决多模态函数优化问题的极值寻优方法     

变步长自适应萤火虫群多模态函数优化算法

针对萤火虫群优化（GSO）算法优化多模态函数存在收敛速度慢和求解精度不高等缺陷,提出一种变步长自适应萤火虫群优化算法（CSGSO）。该算法主要思想是在GSO算法中引入搜索成功与失败概念,在每次迭代中萤火虫个体据其搜索成功或失败,加大或减小其搜索步长,使算法具有动态自适应性。实验结果表明,该算法可有效地解决GSO算法优化多模态函数存在收敛速度慢和求解精度不高的问题,增强了GSO算法优化多模态函数的性能;与其他算法相比,提出的算法具有操作简单、容易理解、收敛速度快和求解精度高等优点。     

基于Powell局部搜索策略的全局优化布谷鸟算法

为了解决布谷鸟搜索算法后期收敛速度慢、求解精度不高、易陷入局部最优等缺陷,提出了一种基于Powell局部搜索策略的全局优化布谷鸟搜索算法.算法将布谷鸟全局搜索能力与Powell方法的局部寻优性能有机地结合,并根据适应度值逐步构建精英种群候选解池在迭代后期牵引Powell搜索的局部优化,在保证求解速度、尽可能找到全局极值点的同时提高算法的求解精度.对52个典型测试函数实验结果表明,该算法相比于传统的布谷鸟搜索算法不仅寻优精度和寻优率有所提高,并且适应能力强、鲁棒性好,与最新提出的其他改进算法相比也具有一定的竞争优势.     

一种快速有效的多模态函数寻优方法─—双群体遗传算法

为了解决多模态函数优化问题中全局搜索和局部优化的矛盾，本文提出一种模仿社会分工现象的观群体遗传算法，该算法用一个群体搜索，另一个群体优化，仿真结果表明：和现有方法相比，该算法不仅不会陷入局部极小点，而且收敛速度极快，是一种多模态函数寻优的有效方法。     

一种快速有效的多模态函数寻优方法

为了解决多模态函数优化问题中全局搜索和局部优化的矛盾，本文提出一种模仿社会分工现象的双群体遗传算法，该算法用一个群体搜索，另一个群体优化，仿真结果表明：和现有方法相比，该算法不仅不会陷入局部极小点，而且收敛速度极快，是一种多模态函数寻优的有效方法。     

求解多模态函数优化的微果蝇优化算法

研究求解偏高维多模态函数优化的小种群果蝇优化算法．算法设计中,优质种群经局部变异探测优质个体;中等种群经精英个体引导实现个体转移;劣质种群依赖于精英和劣质个体沿着多方位搜寻多样个体．该算法具有结构简单、可调参数少、进化能力强等优点,其计算复杂度低．比较性的数值实验显示,此算法寻优能力强、搜索效率高且对偏高维函数优化问题具有较好应用潜力．     

自适应步长萤火虫群多模态函数优化算法

针对萤火虫群优化(GSO)算法优化多模态函数存在收敛速度慢和求解精度低等缺陷,提出一种自适应步长萤火虫群多模态函数优化算法((SASGSO)。该算法解决了萤火虫群优化(GSO)算法优化多模态函数所存在的不足;同时SASGSO算法也可找到多模态函数的所有极值点。数值实验仿真表明,该算法具有操作简单、易理解、收敛速度快和求解精度高等优点。     

面向多模态函数优化的回溯克隆选择算法

针对多模态函数优化问题,提出了一种基于回溯机制的改进克隆选择算法--回溯克隆选择算法（BCSA）,采用改进回溯机制和记忆库抗体抑制策略,保持了抗体的多样性,以增强算法的全局搜索能力;通过改进动态变异、选择与交叉操作提高算法收敛速度。典型的多模态函数测试结果表明：回溯克隆选择算法具有优良的全局搜索能力和搜索效率。     

面向多模态函数优化的改进小生境粒子群算法

为了保持群体多样性以增强全局搜索能力,小生境技术在遗传算法中得到了广泛应用.针对多模态函数优化问题,将小生境技术引入到粒子群算法中,建立小生境熵作为群体多样性的量化指标,实时考查进化过程中群体的多样性并调整进化参数;结合数论中的佳点理论,提出一种在解空间使用佳点搜索的群体多样性发掘方法,使得进化过程中群体多样性水平始终保持在设定的阈值之上,从而改善算法的全局搜索能力以期跳出局部最优;在此基础上提出一种旨在找出全部全局最优解和局部最优解的新型串行多群体小生境粒子群算法.数值实验表明,改进的小生境粒子群算法在求解多模态函数优化问题时具有较好的自适应性和收敛性.将算法应用于图像配准实验中,使得配准参数估计误差有明显降低.     

基于共享机制的自适应混合遗传算法

共享机制小生境遗传算法常由于保持算法种群的多样性而减缓了全局收敛速度.针对共享机制的这个缺陷,提出了一种基于共享机制的自适应混合遗传算法.将熵的概念引入共享机制,提出了用以度量种群多样性的小生境熵的概念;构造了小生境半径和进化参数(交叉、变异概率)的自适应计算方法;设计了用于增强算法局部搜索寻优能力的扩展突变算子.最后实验表明,该算法对于解决多模态函数优化问题具有很好的全局搜索能力和较快的收敛速度,能够有效避免早熟收敛.     

求解全局优化问题的混合人工鱼群算法

把Powell算法作为人工鱼群算法的一个局部搜索算子,嵌入到自适应人工鱼群算法中,构成一种基于Powell算法和自适应人工鱼群的混合算法。该算法充分利用了自适应人工鱼群算法的全局收敛性和Powell算法的强局部搜索能力,使得混合算法的全局收敛性能得到了改善,并且减少了计算量。计算机仿真结果表明,自适应混合人工鱼群算法能够在保持较高精度的前提下快速收敛。     

医学图像配准的混合量子粒子群优化算法研究

基于互信息的配准方法具有精度高、鲁棒性强等特点,但互信息的配准函数存在局部极值,给配准的过程带来了很大的困难。针对此问题提出了以归一化互信息作为相似性测度,将具有较强全局搜索能力的量子粒子群优化（QPSO）算法用于求解低精度的配准参数,再利用具有较强局部搜索能力的Powell法获得高精度配准参数的方法,应用到医学图像的配准中。实验结果表明,提出的混合算法能够有效地克服互信息函数存在的局部极值和Powell方法存在的初始点依赖问题,提高了配准的成功率,具有较高的配准精度和较快的速度。     

一种高效的混合蝙蝠算法

针对基本蝙蝠算法存在收敛速度慢,易陷入局部最优,求解精度低等缺陷,提出一种融合局部搜索的混合蝙蝠算法用于求解无约束优化问题。该算法利用混沌序列对蝙蝠的位置和速度进行初始化,为全局搜索的多样性奠定基础;融合Powell搜索以增强算法的局部搜索能力,加快收敛速度;使用变异策略在一定程度上避免算法陷入局部最优。选取几个标准测试函数进行仿真实验,结果表明：与基本蝙蝠算法和粒子群优化算法相比,混合蝙蝠算法具有更好的寻优性能。     

带拥塞控制的多种群二元蚁群算法

二元蚁群算法在函数优化中有着良好的表现, 但仍存在易陷入局部最优和在多峰函数求解中无法同时得到多个解的缺陷. 使用拥塞控制策略改善算法的全局寻优能力, 同时引入多种群的思想, 提出了带拥塞控制多种群二元蚁群算法. 通过对几个不同函数(包括单峰与多峰)的测试, 实验结果表明该改进算法在保证较好的全局搜索能力的基础上, 拥有很好的多目标求解能力.     

图像分割在医学图像处理中的应用研究

图像分割是图像处理中的重要工作,医学图像的多样性和复杂性使其在图像分割中具有较大的难度。阈值法由于高效、简单而成为图像分割的重要方法,但对于复杂的医学图像,其效果并不很理想。Powell法是最好的直接搜索法,利用改进的Powell法可以更好地搜索目标。为此,提出了一种将Otsu法和Powell法相结合的图像分割方法,仿真实验表明,该方法可以快速有效地分割图像,鲁棒性强。     

融合人工蜂群和混沌映射的混合视频水印算法

为了解决运动矢量搜索效率低下、水印信息嵌入单一等问题,融合自适应人工蜂群 和Powell 局部搜索,提出一种基于独立分量分析的运动目标检测方法。首先采用自适应搜索参数 动态调整邻域搜索范围,使人工蜂群算法快速收敛于全局最优,然后将人工蜂群输出的所有蜜源 进行K 均值聚类,克服K 均值聚类结果对初始聚类中心的依赖,再将聚类划分结果进行Powell 局部搜索,加快方法收敛的速度。采用独立分量设计运动目标最优化问题,并利用改进方法求解 最优解,从而提取视频序列中的运动分量。利用Logistic-正弦映射进行混沌加密,对加密后的水 印图像进行Arnold 映射置乱,将最终水印信息嵌入B 帧和P 帧中,在提高视频数据抗攻击的同 时,增强视频数据的真实完整性。仿真结果表明,该混合水印嵌入算法在鲁棒性和脆弱性方面有 良好的表现。     

Multi-modal function optimization with the ZEDS (zoomed evolutionary dual strategy) algorithmzoomed evolutionary algorithm

This article introduces a new evolutionary algorithm for multi-modal function optimization called ZEDS (zoomed evolutionary dual strategy). ZEDS employs a two-step, zoomed (global to local), evolutionary approach. In the first (global) step, an improved ‘GT algorithm’ is employed to perform a global recombinatory search that divides the search space into niches according to the positions of its approximate solutions. In the second (local) step, a ‘niche evolutionary strategy’ performs a local search in the niches obtained from the first step, which is repeated until acceptable solutions are found. The ZEDS algorithm was applied to some challenging problems with good results, as shown in this article.     

一种新的混合免疫算法

免疫算法是在免疫系统识别多样性的启发下所设计出的一种新的多峰值函数的寻优算法。文章针对目前人工免疫算法在收敛于全局最优方面存在的缺陷,提出了一种模拟退火免疫算法,引入Boltzmann退火选择算子,利用模拟退火算法可选择性接受恶化解的特点克服传统免疫算法的缺陷,并通过实验证明了该混合免疫算法的优越性能。     

一种求解多模态复杂问题的混合和声差分算法

针对多模态复杂优化问题,提出了一种基于和声搜索和差分进化的混合优化算法:HHSDE算法。在不同的进化阶段,HHSDE算法依据累积加权更新成功率来自适应地选择和声算法或差分算法作为更新下一代种群的方式,并改进了差分算法的变异策略来平衡差分算法的全局与局部搜索能力。通过对10个多模态Benchmark函数进行测试,利用Wilcoxon秩和检验对不同算法的计算结果进行比较,结果表明HHSDE算法具有收敛速度快,求解精度高,稳定性好等优势。     

一种用Powell方法局部优化的人工萤火虫算法

针对人工萤火虫算法在寻找函数全局最优值时,存在着收敛速度慢、易陷入局部最优、收敛成功率和求解精度低等不足,利用Powell方法强大的局部优化能力,将其作为一局部搜索算子嵌入到人工萤火虫算法,提出一种用Powell方法局部优化的人工萤火虫算法。最后,8个标准函数测试结果表明,改进后人工萤火虫算法在收敛速度、精度和稳定性方面都优于人工萤火虫算法。