小生境人工免疫算法用于多峰函数优化

基于自然免疫系统的原理,提出了小生境人工免疫算法,为了解决多峰优化问题,可使每个抗体适度得到修改.利用小生境的共享函数法更好地维持了群体的多样性.同时小生境淘汰算法和免疫系统的记忆及变异特性促使群体中优良个体持续向问题的优化解逼近.算法对三个典型的多峰问题题进行了优化,给出了具体的实现步骤和较好的优化结果.     

一种新的克隆选择调节算法

基于生物免疫系统克隆选择机理和独特型免疫网络理论，提出了一种新的免疫算法——克隆选择调节算法（CSAA）．其主要特点是在克隆选择算法的基础上，引入了抗体的促进与抑制动态调节思想．通过运用自适应柯西变异、免疫记忆和克隆抑制等机制，该算法更好地保持了种群的多样性，提高了全局收敛的速度，从而有效避免了早熟现象．本文利用随机过程理论作为数学工具，采用纯概率方法证明了CSAA的概率弱收敛性．对该算法与其他克隆选择算法进行了仿真比较实验；仿真结果不仅验证了CSAA理论上的概率弱收敛性结论，同时也表明了该算法在求解多模态函数优化问题时具有更好的收敛性能和稳定性，更为有效可行。     

免疫算法的实现

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，与遗传算法相似，免疫算法也是一种随机启发式算法，因而算法中的一些参数的取值和操作的具体实现形式对算法的性能产生较大的影响，该文针对几种关键操作，讨论了它们对象法性能的影响。     

一种基于云模型的改进型量子遗传算法*

针对量子遗传算法在函数优化中易陷入局部最优和早熟收敛等缺点,采用云模型对其进行改进,采用量子种群基因云对种群进化进行定性控制,采用基于云模型的量子旋转门自适应调整策略进行更新操作,使算法在定性知识的指导下能够自适应控制搜索空间范围,能在较大搜索空间条件下避开局部最优解。典型函数对比实验表明,该算法可以避免陷入局部最优解,能提高全局寻优能力,同时能以更快的速度收敛于全局最优解,优化质量和效率都要优于遗传算法和量子遗传算法。     

基于免疫应答原理的多目标优化免疫算法及其应用

基于免疫应答原理，合理地构建免疫算子及引入一种新的小生境技术, 提出一种 解决多目标优化问题的免疫算法. 在此算法中，将优化问题的可行解对应抗体及Pareto最优个体对应抗原，这种抗原存于抗原群中,并应用新的聚类算法不断更新抗原群中的抗原, 进而获大量的Pareto最优解, 这些解能很好地分布在Pareto面（此指由Pareto最优解构成）上. 理论证明了该算法能获Pareto最优解. 最后，将该文的算法与文献\[3\]的算法SPEA进行仿真比较, 获该算法的有效性, 此表明免疫算法解决多目标优化问题具有广阔的前景.     

免疫算法的改进

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。尽管免疫系统本身具有许多优良的计算特性,但已有的免疫算法模型却存在着不少缺陷,在已有的免疫算法的基础上,进行合理的改进,在保证群体的多样性性能的同时,加入了促使群体快速持续收敛的操作,并通过实验表明了改进算法具有更好的性能。     

基于云模型的量子免疫优化算法

采用云模型对量子免疫算法进行了改进,采用量子种群基因云对种群进化进行定性控制,基于云模型的量子旋转门自适应调整策略进行更新操作,使算法在定性知识的指导下能够自适应控制搜索空间范围,使其能在较大搜索空间条件下避开局部最优解。典型函数对比实验表明该算法可以避免陷入局部最优解,能提高全局寻优能力,能以更快的速度收敛于全局最优解,具有较好的应用价值。     

基于免疫量子遗传算法的多峰函数寻优

针对多峰函数优化中的全局及局部寻优问题,提出了一种结合免疫克隆算子的量子遗传算法,给出了实现流程。该算法集量子遗传算法的快速性和免疫克隆算法全局搜索性于一身。它不仅有效克服了量子遗传算法容易陷于局部最优的缺点,也避免了普通免疫克隆算法计算缓慢的缺点。用多峰值函数进行了全局寻优的仿真实验,并与基本遗传算法,量子遗传算法的计算结果进行了比较,结果表明所提算法能以较快的速度搜索到全局最优解,并且其鲁棒性远高于普通量子遗传算法和遗传算法。     

基于混沌理论的免疫量子进化算法

提出了基于混沌理论的免疫量子进化算法,该算法应用混沌理论并依据小生境机制将初始个体划分为实数编码染色体的子群,各子群应用免疫特性的局域搜索能力找出优化解。混沌优化搜索机制能有效避免早熟收敛。为解决2进制算法所不能避免的精度与效率的冲突,采用10进制编码染色体。算法综合了量子计算的天然并行性、免疫算法的充分自适应性和混沌系统的遍历性,它比传统的进化算法具有更好的种群多样性,更快的收敛速度,更有效的全局和局域寻优能力。仿真实验也表明了该算法的优越性。     

自适应t分布与动态边界策略改进的算术优化算法

针对算术优化算法（arithmetic optimization algorithm, AOA）存在的收敛速度慢、易陷入局部最优等问题,提出了自适应t分布变异和动态边界策略改进的算术优化算法（t-CAOA）。利用引入自适应t分布变异策略提高种群的多样性和质量可以有效提升算法的收敛速度,同时通过引入余弦控制因子的动态边界策略优化AOA的寻优过程,从而协调AOA的全局勘探和局部开发能力。对10个单模态和多模态函数进行寻优实验,并与鲸鱼优化算法（whale optimization algorithm）、灰狼优化算法（grey wolf optimizer）等算法进行对比,实验结果表明,经过改进的算术优化算法具有更高的寻优精度和稳定性。进一步对t-CAOA进行求解大规模优化问题的实验,实验结果表明改进过的t-CAOA可以有效地解决大规模优化问题。     

多峰函数优化的自适应小生境克隆选择算法

为了解决de Castro在2000年提出的CLONALG算法在多峰值函数优化时多峰搜索能力弱,训练时间长的问题,提出自适应小生境克隆选择算法（ANCSA）。该算法运用自适应小生镜技术、高频变异算子和小生镜免疫优势选择技术来对原有算法进行改进。新算法具有较强的全局和局部搜索能力,并且搜索时间较短。理论分析和仿真研究结果表明,相比CLONALG算法,提出的算法能够在较短的时间内搜索到所有的全局最优解和更多的局部最优解。     

基于自适应免疫算法的输油管道泄漏定位研究

通过分析管道泄漏产生的负压波在传播过程中速度的变化,推导出波速随温度变化的公式,并将管道泄漏点定位问题转化为函数优化问题.在此基础上,提出一种自适应免疫算法,并将该算法应用到输油管道泄漏定位问题上.实际算例计算表明,自适应免疫算法在优化问题中优于遗传算法和常规免疫算法,能有效解决泄漏定位问题.     

基于免疫遗传算法的模糊C-均值聚类

为了克服FCM算法对初值的敏感性,提出了一种基于免疫遗传算法的FCM算法。该算法利用免疫系统原理和遗传算子自适应调整的方法（即免疫遗传算法）来改进FCM算法。实验证明该算法能有效解决未成熟收敛的问题,保证了种群的多样性,使聚类问题最终快速、有效地收敛到全局最优解。     

一种求解函数优化问题的改进鲸鱼优化算法

为提高鲸鱼优化算法求解复杂函数优化问题的性能,提出一种基于自适应参数及小生境技术的改进鲸鱼优化算法。首先,引入自适应概率阈值协调算法的全局探索及局部开发能力;其次,利用自适应位置权重对鲸鱼位置更新公式进行调整,提高算法的收敛速度及寻优精度;最后,采用预选择小生境技术,避免算法出现早熟收敛的现象。通过对12个典型基准测试函数的仿真表明,改进算法的寻优精度和收敛速度较对比算法均有明显提升,证明了提出的改进策略能有效提高鲸鱼优化算法求解复杂函数优化问题的性能。     

基于模式记忆的免疫遗传算法

免疫遗传算法在传统遗传算法的全局随机搜索的基础上,借鉴生物免疫机制中的抗体的多样性,能有效提高群体的多样性,同时其具有记忆功能能够有效地提高搜索效率。但是在函数优化问题的解决上,免疫记忆功能一直没有能很好的实现。该文提出在免疫遗传算法中引入模式控制的方法来解决复杂函数优化的问题。基于免疫遗传机制,利用免疫记忆库记忆优秀免疫遗传模式,它能有效地加速优化过程,并且克服通常函数优化无缺乏记忆的功能。通过一个复杂函数的仿真实例证明了该方法的有效性。     

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。     

一种基于种群熵的自适应粒子群算法

提出了一种基于种群熵的自适应粒子群算法,采用2个基准函数对新算法进行了测试.测试结果表明,新算法有效地均衡了算法的探测和开采能力,在解决复杂多峰函数优化问题时,与基本粒子群算法相比,具有更强的摆脱局部极值点的能力,且执行效率降低不多.     

量子行为粒子群优化算法在公交调度优化中的应用

以公交费用最小和乘客平均等待时间最短为目标构建优化调度模型,针对已有算法在求解这类调度问题存在的早熟收敛、优化效率较低的缺点,提出了一种惯性权重自适应调整的量子行为粒子群优化算法。首先引入聚焦距离变化率的概念,将惯性权重因子表示为关于聚焦距离变化率的函数,从而使算法具有动态自适应性;同时在算法中嵌入了一种判断和避免搜索早熟和停滞的有效方法。优化实例的结果分析表明,该算法能有效地解决公交车辆的调度优化问题。     

一种多模态优化的小生境遗传算法

针对目前多模态优化存在无法找到全部局部极值解的问题,提出了一种改进的小生境遗传算法．该算法在基于淘汰相似机制的小生境遗传算法中引入了预选择机制,并对自适应交叉概率算子和变异概率算子进行了改进,根据群体适应度值的大小来动态调整个体的交叉概率和变异概率大小,并将该算法用于Shubert函数的求解,实验结果表明该方法较之前的小生境遗传算法能够有效的搜寻出全部局部极值,并具有较快的搜索速度．同时,该方法在其他的多峰函数求解上具有通用性．     

改进的克隆选择算法及其应用

为解决Castro克隆选择算法中存在的种群规模需根据经验确定、多峰搜索能力弱、训练时间长等问题,提出一种新的免疫克隆选择算法,该算法基于实数编码和自适应变焦变异方法,能够动态确定种群大小,具有很强的全局和局部搜索能力,可以搜索到全局最优点和尽可能多的局部极值点。仿真实验结果表明,该算法平均运行时间和平均找到的峰值点个数都明显优于Castro克隆选择算法,且多峰值函数的优化效果得到显著改善。