变步长自适应的改进人工鱼群算法

针对人工鱼群算法在函数优化中存在陷入局部最优、后期收敛速度慢及结果精度不高等问题,通过改进鱼群算法中觅食行为及自适应调整人工鱼步长,提出了一种变步长自适应的改进人工鱼群算法。证明了该算法的全局收敛性,从而增加了其理论基础。最后,10个标准函数测试结果表明,改进后的人工鱼群算法在跳出局部最优、收敛速度、精度和稳定性方面都优于原鱼群算法和萤火虫算法,在结果精度和稳定性方面优于文献[9,23,24]的方法。     

基于多维度自适应机制改进的混合人工鱼群优化算法

传统的人工鱼群算法在优化过程中,前期收敛速度很快,但随着不断的迭代,收敛速度会逐渐下降,很容易出现陷入局部最优无法跳出的情况。鱼群的觅食行为直接影响了算法后期的收敛速度和数值解的精度,而视野与步长则是人工鱼进行觅食行为的基础。前期需要宽广的视野范围与大幅度的步长,后期则要限制视野与步长以提高算法的收敛速度与寻优精度。本文通过自适应视野衰减函数与自适应步长衰减函数来保证寻优解的精度和全局收敛速度,通过权重因子来决定个体鱼的生物行为选择,再利用Levy有向游动机制来提升人工鱼的全局寻优能力,实现了对传统人工鱼群算法的多维度改进,最后设计仿真实验,进行横向对比与纵向对比,验证了本文算法的高效性与优越性。     

自适应视野和步长的局部邻域人工鱼群算法

为解决基本人工鱼群算法搜索后期盲目性大、过早收敛等问题,提出了一种采用全新局部邻域结构的人工鱼群算法.每条人工鱼只能与本邻域内的其他5条邻居鱼通信,每次迭代前每条人工鱼都要根据自身与邻域内其他5条邻居鱼的平均距离自适应地计算视野和步长,并对人工鱼的聚群和追尾行为进行了改进,从理论上讨论了该算法的收敛性.仿真结果和工程实例测试表明,该算法具有良好的收敛速度和全局搜索能力,寻优精度更高,优化性能更好.     

云人工鱼群算法

借鉴人工鱼群算法的思想,利用云模型云滴的随机性和稳定倾向性的特点,提出了一种新的人工鱼群算法——云人工鱼群算法,并用于求解具有变量边界约束的非线性的复杂函数最优化问题。计算机仿真结果表明,云人工鱼群算法具有计算精度较高,搜索速度较快等特点,具有一定的参考和应用价值。     

自适应视野和步长的改进人工鱼群算法

在对人工鱼群算法的寻优机理进行深入的分析研究的基础上,提出了四种自适应人工鱼群算法,通过赋予人工鱼更多的智能,使每条人工鱼都能根据鱼群的状态自动地选择并适时调整自身的视野和步长,从而简化了参数设定,提高了收敛速度和寻优精度。实验结果表明,改进后的人工鱼群算法,在寻优精度、收敛速度及克服局部极值的能力方面均有提高。     

基于自适应高斯变异的人工鱼群算法

针对基本人工鱼群算法存在的不足,根据高斯变异和历史最优鱼个体状态,提出自适应高斯变异人工鱼群算法。该算法能克服人工鱼漫无目的随机游动从而求得全局极值,提高求解质量和运行效率。典型测试函数测试、应用实例验证和理论分析表明,该算法是可行、有效的。     

基于Log-Linear模型的Gauss-Cauchy自适应人工鱼群算法

针对基本人工鱼群算法在寻优过程中易在非全局极值点附近大量聚集,导致寻优精度降低、收敛速度过慢、人工鱼群多样性降低等问题,提出了一种基于Log-Linear模型的Gauss-Cauchy自适应人工鱼群算法。首先,在基本人工鱼群算法中引入Log-Linear模型来优化人工鱼的三个行为;其次,在算法中引入自适应调整人工鱼视野和步长的策略,随着算法的进行提高了人工鱼的搜索范围和寻优精度;再次,利用Gauss-Cauchy变异来提高人工鱼的多样性。仿真实验结果表明,该算法与其他改进算法相比,有效地提高了收敛速度和寻优精度,保持了人工鱼群的多样性。     

动态分组方案的自适应人工鱼群算法

为了克服基本人工鱼群算法收敛速度慢、求解精度不高和易陷入局部最优的不足,提出了自适应调整人工鱼群算法参数的方法,该方法采用个体鱼适应值与整个鱼群的平均适应值作比较,将整个鱼群分为三组,再采用自适应调整每组鱼群的视野范围和步长的方法,对基本鱼群算法进行了优化和改进。应用四个典型的测试函数进行仿真实验,分析算法的寻优精度、收敛速度及稳定性。实验结果表明改进后的算法能够较快地收敛至全局较优解,并具有较好的寻优性能。     

基于禁忌搜索的自适应人工鱼群优化算法

针对人工鱼群算法在函数优化过程中存在易陷入局部最优、后期收敛速度慢和寻优精度低等问题,提出了一种基于禁忌搜索的自适应人工鱼群优化算法.由于较大的视野范围有利于进行全局探索,较小的视野范围有助于进行局部寻优,该算法引入了分段函数自适应地调整视野,保证了视域在一定范围内随着迭代的进行逐渐减小;利用正态分布函数以及鱼群间距的...     

自适应差分变异的人工鱼群算法

针对人工鱼群算法存在的全局搜索能力欠缺, 鲁棒性差及易陷入局部极值等不足, 提出一种自适应差分变异的人工鱼群算法(ADMAFSA). 首先, 该算法采用自适应视野和步长策略, 改善种群个体在较优区域的精细搜索能力, 提升算法的寻优精度. 其次, 在人工鱼群的随机行为中引入反向学习机制, 通过发掘潜在的寻优空间, 提高算法的全局搜索性能, 避免算法早熟收敛. 最后, 借鉴差分进化算法对质量较差的人工鱼进行变异操作, 从而增加鱼群的多样性, 降低算法陷入局部极值的可能性. 为验证改进算法的性能, 本文对6个基准测试函数和8个CEC2019函数进行仿真, 与其他AFSA变体、新型智能算法进行对比, 实验结果表明, ADMAFSA在寻优精度和鲁棒性方面均有所提高. 最后, 在齿轮系设计问题上, 进一步证明了改进算法具有较好的优化效果.     

改进的人工鱼群算法的参数分析

基于原始人工鱼群算法,进行觅食、追尾、聚群行为的改进,以及可视域的自适应调整,提出了改进的人工鱼群算法。算法采用不同的参数值进行匹配,以优化函数值为例进行仿真实验。实验分析研究了主要参数对该算法优化性能的影响,并得出了合理的参数取值,以解决人工鱼群算法寻优精度低、运行速度慢的问题;实验还通过不同函数验证了改进的人工鱼算法具有更高的求解精度、更快的执行速度、更高的稳定性等优点。     

多峰函数优化的改进人工鱼群混合算法

针对人工鱼群算法(AFSA)应用于多峰优化问题时搜索能力不足、优化精度不高的缺点,提出了一种改进的人工鱼群混合算法。该算法中,采用优胜劣汰抑制策略,筛选出精英人工鱼群;对聚群行为和追尾行为进行寻优,有利于人工鱼在新的寻优轨迹上进行仔细搜索;对觅食行为进行了改进,避免人工鱼陷入平坦位置;结合模式搜索法,增强其局部精细搜索能力。仿真结果表明,所提出的算法具有较强全局优化能力和局部优化能力,搜索到每个最优解精度都达到了理想值,且能够用于复杂多峰函数优化。     

基于社会学习机制的改进人工鱼群算法

针对人工鱼群算法后期搜索速度慢、不易得到精确解等问题,结合社会学习机制提出一种改进算法。当人工鱼群算法进行到优化后期时,使用群体社会学习机制中的趋同和趋异行为进行寻优。两种行为搜索速度快,寻优精度高,且趋异现象提高了群体的多样性,增强了跳出局部极值的能力,在一定程度上改善了原算法的搜索性能。仿真实验结果表明了改进算法的可行性和有效性。     

基于改进鱼群算法的路径测试数据生成

针对自动化软件测试中测试数据自动化生成的问题,提出了一种基于人工鱼群算法的解空间搜索方案。为了提高人工鱼群算法的求解能力,在鱼群算法中引入混沌搜索机制。人工鱼群算法在每次迭代之后,将针对当前全局最优解进行局部混沌搜索,同时淘汰掉部分劣质个体;随后,根据种群的最佳个体收缩解空间搜索区域,并在该空间内随机产生部分新个体。最后,通过在两种三角形判定程序上的实验证明,该算法收敛速度快,求解精度高。     

基于人工鱼群算法的无线室内定位优化

针对基于BP神经网络室内定位算法收敛速度慢和定位精度低的问题,提出了改进的人工鱼群算法( AFSA)和距离加权质心法。通过改进人工鱼觅食和寻优方式来提高人工鱼全局寻优的能力和速度,并用该算法来选取室内定位神经网络参数;通过改进的加权质心法计算距离,以减小室内复杂环境干扰造成的定位的误差。实验证明该改进方法使室内定位的平均精度比BP神经网络模型提高8%左右,并提高了室内定位的可靠性。     

基于单纯形法的改进型人工鱼群算法

针对鱼群算法在局域搜索能力差的问题,提出一种基于单纯形法的改进型人工鱼群算法。利用单纯形算子在局部区域内分布更均匀且广泛的特征,在鱼群算法运行到后期时,将单纯形算子每隔一定代数引入到现有的鱼群算法中取代原来大量聚集在非极值点附近的人工鱼,有效改善个体质量,提高局部搜索精细度,进而提高算法的寻优精度。采用典型算例对算法性能进行了验证分析,研究结果表明,该算法在解决鱼群算法后期优化精度低问题时可以获得更好的效果。     

反向自适应高斯变异的人工鱼群算法

针对人工鱼群算法存在易陷入局部最优、鲁棒性差以及寻优精度低的问题,提出了反向自适应高斯变异的人工鱼群算法。改进后的算法引入了反向解,根据反向解调整人工鱼的移动方向以及位置,从而提供更多的机会发掘潜在的较优空间,使人工鱼群快速跳出局部最优,从全局角度提升算法的搜索性能。同时提出了一种非线性自适应视野步长策略,更好地平衡了全局搜索与局部搜索之间的关系。为了增加鱼群的多样性,降低人工鱼陷入早熟的可能性,提出了一种最优解引导的高斯变异机制。仿真实验结果表明,该算法能有效地提高人工鱼群的寻优精度、寻优质量及鲁棒性,并且避免了人工鱼群过早收敛。     

求解多背包问题的人工鱼群算法

多背包问题是出现在现实世界中许多领域的一个NP-hard组合优化问题。提出一种基于人工鱼觅食,追尾、聚群等行为的求解多背包问题的优化算法。针对多约束导致大量非可行解的产生而使算法性能劣化的问题,采用基于启发式规则的调整算子,使人工鱼始终在可行解域中寻优。数值实验结果表明,提出的算法能够快速搜索到最优解。算法对其他有约束组合优化问题也具有应用价值。     

基于改进人工鱼群算法的含噪图像分割方法

针对传统的图像分割方法计算量大、抗噪性弱等问题,将新型的智能仿生优化算法--人工鱼群算法（Artificial Fish Swarm Algorithm,AFSA）和小波变换有效地应用到图像分割中,并提出一种并行的阈值分割方法。采用合适的固定步长与自适应步长相结合的方法提高AFSA收敛速度,利用小波变换对小波系数进行阈值处理来提升图像信噪比。利用二维Otsu作为人工鱼群算法的适应度函数,以获得最优阈值。实验结果显示,该方法在分割质量和降噪方面较潘喆等人提出的方法有明显提高。     

基于多核机群的人工鱼群并行算法

针对人工鱼群算法在复杂多峰函数优化问题上寻优精度低、后期搜索能力减弱且运行时间长等问题,提出一种基于多核机群的人工鱼群并行算法(PDN-AFS)。首先对人工鱼群算法的优势与不足进行分析,采用动态权衡因子策略并适时引入小生境机制,提出一种新的人工鱼群(DN-AFS)算法;然后根据多核机群的并行编程模型(MPI+OpenMP),对DN-AFS算法进行并行设计与分析,提出基于多核机群的人工鱼群并行算法;最后在多核机群环境下进行仿真实验。实验结果表明：该算法有效地提高了复杂多峰函数优化问题的收敛速度和寻优性能,并获得了较高的加速比。