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.     

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。     

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。     

求解模糊需求可回程取货车辆路径问题的改进人工鱼群算法

模糊需求可回程取货车辆路径问题是运筹学领域研究的一个热点问题。文中构建该问题的数学模型,并提出一种改进的人工鱼群算法。将人工鱼群算法仿生学原理和决策者主观偏好进行有效结合,重构人工鱼群算法的寻优公式,通过动态调整人工鱼移动步长、视野范围和邻域值等方法提高寻优能力。仿真实验结果证实该算法的有效性和优越性。     

配送中心选址分配问题的DNA-鱼群算法研究

人工鱼群算法在算法后期容易陷入局部最优,从而降低了寻优的精度及收敛的速度。提出一种新的改进算法——DNA-鱼群算法,将DNA算法中的交叉变异操作应用到基本人工鱼群算法中,丰富了鱼群的多样性,促进人工鱼跳出局部最优,并将改进的人工鱼群算法用于解决配送中心选址分配问题。实验仿真表明,DNA-鱼群算法具有更好的寻优能力。     

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大小对步长进行了改进,来协调寻优速度与解精度之间的平衡;为了更加贴合生物觅食的本能,在随机行为中加入了具有levy飞行机制的自由游动算子,不仅加强了鱼的全局搜索能力,还降低了随机行为因盲目性而导致解退化的风险;为了改善鱼群因陷入局部极值而出现寻优停滞不前的状况,引入了禁忌搜索思想。实验结果表明,改进后的算法具有明显的寻优优势。     

复合混沌-人工鱼群混合算法的改进及性能研究

针对人工鱼群算法在寻优过程中接近最优点时收敛速度下降而难以得到精确解,优化复杂问题时易陷入局部极值的缺点,提出了一种复合混沌搜索技术与改进人工鱼群算法相结合的混合算法。该算法采用更具遍历性的组合映射产生复合混沌局部搜索方法,来避免人工鱼长时间陷入局部极值区域,从而更加精确地达到全局最优点;同时,对人工鱼引入反馈-吞食行为进行改进,改进的人工鱼群算法降低了优化后期的复杂度,并提高了优化精度,保证了收敛效率。实验结果表明,在相同参数条件下,该混合算法的收敛速度、优化精度和全局寻优能力均优于基本人工鱼群算法,实例验证了算法的有效性。     

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。     

基于改进鱼群和K-means的混合聚类算法

针对传统K-means算法存在的缺陷,引进人工鱼群算法,提出了一种基于改进鱼群和K-means的混合聚类算法。聚类样本中心点初始化时,人工鱼各维参数随机选择在对应属性两个极值之间,同时为了降低计算复杂度,提高收敛效率,寻找全局最优,首先对随机选取的一小部分人工鱼进行K-means操作,然后对全体人工鱼的追尾算子引入粒子群策略,引导其学习,模拟人工鱼的行为。通过Matlab仿真实现算法,在费雪鸢尾花卉数据集和葡萄酒质量数据集进行了实验,算法的有效性和可行性得到了验证。     

基于基因交换的自适应人工鱼群算法

针对人工鱼群算法(AFSA)不能完美地平衡局部寻优与全局寻优,且缺乏跳出局部最优能力等问题,提出了一种基于基因交换的自适应人工鱼群算法(AAFSA-GE).首先利用自适应的视野和步长提高搜索的速度及精度,然后利用混乱行为和基因交换行为增强跳出局部最优的能力并提高搜索效率.为了证明算法的有效性,在实验中使用了10种经典的...     

基于鱼群算法的独立成分分析算法研究

独立成分分析（ICA）只需要知道源信号较少的先验知识（如统计独立性等）,仅由观测信号便能恢复出源信号的特性,因而得到了广泛应用。ICA的目的是寻找变换矩阵,使输出信号经变换后各成分之间尽可能的统计独立,其关键是建立一个目标函数,使得最大化（或最小化）目标函数的解便是所要找的变换矩阵。首次将人工鱼群算法（AFSA）与ICA相结合,提出了基于AFSA的独立成分分析算法。以负熵极大化作为目标函数,通过人工鱼的觅食,聚群和追尾行为,更新人工鱼的位置,得到全局最优解,从而得到分离矩阵。与自然梯度法相比,鱼群算法精度更高,收敛速度更快,仿真实验表明了将鱼群算法应用于独立成分分析的可行性和有效性。     

交通网络设计问题的人工鱼群算法

人工鱼群算法是一种新的群体智能优化算法,可较好地避免局部极值并取得全局极值,但针对离散优化问题却存在开发平衡及探索能力差等缺点。为此,设计一种自适应变异的人工鱼群算法,在迭代过程中添加变异算子并自动调节视野范围和拥挤度因子。将该算法应用于多等级选择的离散型交通网络二层规划模型设计中,上下层模型分别采用人工鱼群算法及Frank-Wolfe算法进行求解,从而为求解这类模型提供新方法。仿真结果表明,该算法具有较好的稳定性和收敛速度,能够应用于大型城市交通网络设计中。     

基于改进全局人工鱼群算法的VRPSPDTW研究

研究带时间窗的同时送取货车辆路径规划问题（VRPSPDTW）,并建立0-1混合整数规划模型。为进一步提高人工鱼群算法的寻优能力和收敛速度,提出一种改进的全局人工鱼群算法,并通过实验确定算法参数。算法将模型中的时间窗和车载量两个强约束纳入适应度函数进行处理,降低算法计算复杂度。以最小化发车数（NV）和路由距离（TD）为优化目标,通过王与陈提供的VRPSPDTW算例与基本人工鱼群算法（AFSA）和并行模拟退火算法（P-SA）进行比较,验证了改进全局人工鱼群算法的有效性。实验结果显示：IGAFSA获得的NV和TD目标值均优于AFSA,TD目标值优于P-SA。     

改进AFSA算法优化SVM的变压器故障诊断

提出一种基于改进人工鱼群算法优化支持向量机（SVM）的变压器故障诊断方法。首先对基本人工鱼群算法进行改进,引入柯西变异优化觅食行为,并在算法的迭代过程中利用鱼群搜索到的信息和[t]分布变异的特点,对劣质个体鱼进行消亡与重生,提高鱼群算法的寻优效率和求解精度。然后,利用改进的人工鱼群算法优化SVM的核函数参数及惩罚系数,使SVM分类器获得最佳的分类精度。最后采用决策导向无环图（DDAG）方法建立变压器故障诊断SVM多分类决策模型。通过仿真实验将提出的方法与网格搜索法Grid-SVM、GA-SVM、PSO-SVM比较,所建模型具有更高的诊断正确率。     

基于AFSA-SVM的网络入侵检测模型

特征选择是网络入侵检测研究中的核心问题,为了提高网络入侵检测率,提出一种人工鱼群算法（AFSA）和支持向量机（SVM）相融合的网络入侵检测模型（AFSA-SVM）。将网络特征子集编码成人工鱼的位置,以5折交叉验证SVM训练模型检测率作为特征子集优劣的评价标准,通过模拟鱼群的觅食、聚群及追尾行为找到最优特征子集,SVM根据最优特征子集进行网络入侵检测,并采用KDD CUP 99数据集进行仿真测试。仿真结果表明,相对于粒子群优化算法、遗传算法和原始特征法,AFSA-SVM提高了入侵检测效率和检测率,是一种有效的网络入侵检测模型。     

混沌协同人工鱼粒子群混合算法及其应用

针对基本人工鱼群算法（AFSA）收敛速度较慢、精度较低和粒子群易陷于局部的缺点,提出了混沌协同人工鱼粒子群混合算法（CCAFSAPSO）。该算法采取AFSA、PSO的全局并行搜索与模拟退火算法（SA）的局部串行搜索机制相结合的搜索方式,并用混沌映射的遍历性和模拟退火算法的突跳功能,克服了AFSA、PSO的收敛速度、求解精度和易陷于局部最优的不足。典型函数测试进一步表明CCAFSAPSO算法和同类算法相比,收敛速度更快、求解精度较高。最后将算法应用于化工数据处理,获得满意效果。     

利用多群交叉变异人工鱼群算法生成分类规则

在基本人工鱼群算法的基础之上构建了用于解决连续变量空间分类规则提取的多群体人工鱼群算法,根据分类规则提取问题的特性设计了人工鱼的编码规则,并在此编码基础上定义了进行规则评价的适应值函数以及相关状态更新公式。为克服人工鱼群算法易陷入局部最优解的缺陷,引入了遗传算法中的交叉变异思想,设计了基于人工鱼的交叉及变异算子,提出了利用多种群交叉变异人工鱼群算法生成分类规则的算法思想。利用Iris和Wine数据集作为测试数据,结果表明：（1）该算法能够快速生成精度较高的分类规则;（2）在收敛效率及规则精度上全面优于基本多群体人工鱼群算法,并达到了多群体微粒群算法的性能水平。