基于动态邻域和自适应惯性权重的微粒群算法

针对微粒群优化解决复杂优化问题时易陷入局部收敛、效率不高的缺点,提出一种基于动态邻域和自适应惯性权重的微粒群优化算法.通过定义动态邻域及其最优维值,提出种群个体的动态邻域最优维值学习策略,使微粒跟踪个体极值和邻域的最优维值进行搜索,以增加学习样本的多样性,避免局部收敛;提出一种基于个体适应度的惯性权重动态调整方法,提高算法的寻优效率.通过优化5个典型测试函数验证了本文所提方法的有效性.     

基于决策思想的微粒群三维定位算法研究

为了进一步提高微粒群定位算法的收敛速度和定位精度,提出了一种采用个体决策思想的微粒群三维定位算法,首先对每个微粒进行评价并分配不同的惯性权重,然后利用个体历史位置及其适应值信息进一步优化每个微粒的个体历史最优位置,弥补了微粒群算法对个体历史经验信息利用不足的缺陷.仿真结果表明,改进算法能够以更高的精度和较少的迭代次数定位未知节点,与标准微粒群定位算法和典型的定位算法相比表现出了较好的性能.     

基于改进微粒群优化的PID控制器参数整定

针对微粒群优化用于PID参数整定时易陷入局部收敛、效率不高的缺点,提出一种基于动态邻域和自适应惯性权重的微粒群优化算法。首先,通过定义动态邻域及其最优维值,提出种群个体的动态邻域最优维值学习策略,使微粒跟踪个体极值和邻域的最优维值进行搜索,避免局部收敛;其次,提出一种基于个体适应度的惯性权重动态调整方法,提高算法的寻优效率。优化典型测试函数验证了本文所提方法的有效性。最后,将该方法应用于典型工业过程控制的PID参数整定,获得了满意的控制效果。     

基于惯性权重非线性动态变化的微粒群算法

本文提出一种惯性权重非线性动态变化的微粒群算法(NDPSO),根据微粒在群体中距群体最优位置的远近,选择不同的惯性权重非线性下降指数,每个微粒根据个体状况选择不同的惯性权重.在NDPSO算法中,距最优位置较远区域惯性权重选择较小的下降指数,这样利于微粒较快地飞向群体最优位置,提高算法的全局搜索性能;当微粒飞到距最优位置较近区域时,惯性权重采用较大的下降指数,这样微粒在此区域进行细致的搜索,提高算法的收敛速度.为了研究NDPSO算法的性能,对几种典型高维非线性函数进行了测试.测试结果表明,与其它几种典型的微粒群算法相比,NDPSO明显地提高了算法的性能.     

一种自适应的微粒群算法

研究发现，种群中个体间交换信息的方式对微粒群算法的性能影响很大。我们定义种群拓扑结构（population topology）为种群内部不同个体之间交流信息的网络。不同的种群拓扑结构有着各自的特点，有些利于加速收敛，有些利于扩展搜索空间。在分析种群拓扑结构变化特点的基础上，提出了一种新的自适应的微粒群算法。和通过调节惯性权重的自适应微粒群算法不同，本算法是通过改变种群拓扑结构来达到自适应优化目的的。     

基于拥挤度与变异的动态微粒群多目标优化算法

提出一种动态微粒群多目标优化算法(DCMOPSO),算法中的惯性权重和加速因子动态变化以增强算法的全局搜索能力,并采用拥挤度的方法对外部档案进行维护以增加非劣解的多样性. 在维护过程中,从外部档案中按拥挤度为每个微粒选择全局最好位置,同时使用变异操作避免算法早熟 .通过几个典型的多目标测试函数对DCMOPSO算法的性能进行了测试,并与多目标优化算法MOPSO 和NSGA-Ⅱ 进行对比 .结果表明, 算法具有良好的搜索性能.     

基于拥挤度与变异的动态微粒群多目标优化算法

提出一种动态微粒群多目标优化算法(DCMOPSO),算法中的惯性权重和加速因子动态变化以增强算法的全局搜索能力,并采用拥挤度的方法对外部档案进行维护以增加非劣解的多样性.在维护过程中,从外部档案中按拥挤度为每个微粒选择全局最好位置,同时使用变异操作避免算法早熟.通过几个典型的多目标测试函数对DCMOPSO算法的性能进行了测试,并与多目标优化算法MOPSO和NSGA-Ⅱ进行对比.结果表明,DCMOPSO算法具有良好的搜索性能.     

基于高斯扰动和自然选择的改进粒子群优化算法

为了有效地平衡粒子群算法的全局与局部搜索性能,提出一种基于高斯扰动和自然选择的改进粒子群优化算法。该算法在采用简化粒子群优化算法的基础上,考虑到个体最优粒子间的相互影响,使用所有融入高斯扰动的个体最优的平均值代替每个粒子的个体最优值,并且借鉴自然选择中适者生存的进化机制提高算法优化性能;同时通过含有惯性权重停止阈值的自适应调节余弦函数递减策略来实现对惯性权重的非线性调整并采用异步变化调整策略来改善粒子的学习能力。仿真实验结果表明,所提算法在收敛速度和精度等方面均有提高,寻优性能优于近期文献中的几种改进的粒子群优化算法。     

改进的樽海鞘群算法

针对樽海鞘群算法在对函数优化问题求解上出现的求解精度不高、收敛速度慢的缺点,提出了一种改进的群海鞘群算法.对于领导者引入加权重心取代最优个体位置,防止过早聚集在最优个体附近;对于追随者引入自适应惯性权重平衡算法的全局搜索和局部寻优能力;最后对于个体进行逐维随机差分变异,减少维间干扰,提高了种群的多样性.仿真实验结果表明改进的樽海鞘群算法在均值、标准差和收敛曲线优于标准樽海鞘群算法和其他改进算法,说明改进后的算法提高了寻优性能,有较高的求解精度和较快的收敛速度.     

一种改进的微粒群优化算法

基于惯性权重对微粒群优化算法（Particle Swarm Optimization,PSO）优化性能的显著影响,提出了一种改变惯性权重的方法以改进PSO算法的优化性能。算法中惯性权重的动态改变是通过对其进行PSO寻优来控制的。经过对标准函数的测试计算,无论是二维还是多维的问题,这种改变惯性权重的PSO算法的寻优结果的准确度和精度均得以提高,收到了良好的效果,尤其在高维情况下,显示出算法性能得到了明显改善。     

一种改进粒子群优化算法

为了提高粒子群优化算法的性能,提出了一种惯性权值调整的改进粒子群优化算法,该算法的惯性权值满足不同。粒子对全局和局部搜索能力的不同需求,每次迭代后根据适应度值对惯性权值做相应的调整。对4个典型的测试函数进行仿真表明,该算法比标准粒子群优化算法有更好的收敛性和更快的收敛速度,改善了优化性能。     

基于改进粒子群优化算法的PID控制器参数优化

针对PID控制器参数整定问题,提出一种基于改进粒子群优化算法的优化方法。该方法在实数编码及设定参数搜索空间的基础上,采用基于指数曲线的非线性惯性权值递减策略,以较大幅度地提高算法的收敛速度和精度;嵌入基于差分进化算法变异算子的局部搜索策略,以有效提高粒子个体的适应性和群体的多样性,改善解的质量,同时增强算法全局空间探索和局部区域改良能力的平衡。仿真结果表明,该方法与传统和智能算法相比较,所得到的控制器参数能够使控制系统获得更好的动态响应特性和满意的控制效果。     

带变异算子的非线性惯性权重PSO算法

为了克服粒子群优化算法容易陷入局部最优、早熟收敛的缺点,提出了一种带有变异算子的非线性惯性权重粒子群优化算法。该算法以粒子群算法为基础,首先采用非线性递减策略对惯性权重进行调整,平衡粒子群优化算法的全局和局部搜索能力。当出现早熟收敛时,再引入变异算子,对群体粒子的最优解做随机扰动提高算法跳出局部极值的能力。用三种经典测试函数进行测试,试验结果表明,改进算法与粒子群算法相比,能够摆脱局部最优,得到全局最优解,同时具有较高的收敛精度和较快的收敛速度。     

几种改进PSO算法在带时间窗车辆路径问题中的比较与分析

车辆路径问题属于完全NP问题,也是运筹学中的热点问题。虽然目前有很多人进行研究,但搜索效率和迭优率较低,而且计算所得平均费用偏高。鉴于此,本文分别用二阶振荡PSO、随机惯性权重PSO、带自变异算子PSO、模拟退火PSO求解带时间窗车辆路径问题。通过仿真实验给出了这四种改进PSO算法在求解该问题时的不同;同时,与文献[1]中中的遗传算法、标准PSO算法求解该问题进行了比较并得出结论：本文中用到的四种改进PSO算法都能更有效地降低成本,缩短运行时间,提高达优率,而且随机惯性权重PSO表现尤为突出。     

结合双粒子群和K-means的混合文本聚类算法

传统K-means算法对初始聚类中心选择较敏感, 结果有可能收敛于一般次优解, 为些提出一种结合双粒子群和K-means的混合文本聚类算法。设计了自调整惯性权值策略, 根据最优适应度值的变化率动态调整惯性权值。两子群分别采用基于不同惯性权值策略的粒子群算法进化, 子代间及子代与父代信息交流, 共享最优粒子, 替换最劣粒子, 完成进化, 该算法命名为双粒子群算法。将能平衡全局与局部搜索能力的双粒子群算法与高效的K-means算法结合, 每个粒子是一组聚类中心, 类内离散度之和的倒数是适应度函数, 用K-means算法优化新生粒子, 即为结合双粒子群和K-means的混合文本聚类算法。实验结果表明, 该算法相对于K-means、PSO等文本聚类算法具有更强鲁棒性, 聚类效果也有明显的改善。     

基于灰关联分析方法

针对一致关联度算法不具有普遍性和动态改变惯性权的自适应粒子群算法(DCW)不易跳出局部收敛能力的缺陷,本文提出了完全关联度算法和自适应变异的动态粒子群优化算法。完全关联度算法主要用来选择软测量的辅助变量。在改进的粒子群优化算法中,除了采用动态惯性权重外,还引入了自适应学习因子和新的变异算子。为了构造一种性能较好的神经网络,采用改进的粒子群优化算法来优化神经网络所有的权值参数,并将提出的软测量建模方法预测延迟焦化的汽油干点,实验结果表明,与DCW算法优化神经网络(DCWNN)的建模方法相比,该算法不仅具有较好的泛化性能,而且具有较高的精度和良好的应用前景。     

基于维正弦惯性权重和t变异的PSO算法

针对高维优化问题,随机初始化的粒子群算法中不同维的收敛情况不同,常用惯性权重不能很好地平衡全局搜索和局部搜索,且算法也易陷入局部最优。本文提出一种基于惯性权重维正弦调整和t分布维变异的粒子群优化算法,兼顾各维的收敛情况,较好地保持了种群的多样性。通过4个典型函数的测试,结果表明改进算法提高了收敛速度和精度。     

混合粒子群算法及在可靠性优化中的应用

针对粒子群算法搜索精度低和早熟收敛的缺陷,通过算法混合,提出了基于混沌与和声搜索算法思想的混合粒子群优化算法。该算法采用Tent映射,利用混沌特性提高种群的多样性和粒子搜索的遍历性,同时采用和声策略对解空间进行开发,引入了柯西变异,帮助粒子跳出局部陷阱,采用云模型的自适应策略来调整惯性权重。最后将该优化算法应用于可靠性优化设计中,仿真实验表明,改进后的混合粒子群优化算法较基本粒子群算法收敛速度加快,且不易陷入局部极值点。     

混沌时间序列的混合粒子群优化预测

提出一种混合粒子群优化算法,即在改进粒子群优化算法全局搜索模型参数的基础上,利用梯度下降法进一步确定径向基神经网络模型参数,以提高网络的收敛精度和网络性能.采用基于RBFNN的混合粒子群优化算法进行离散Henon和连续Mackey-Glass混沌时间序列预测仿真,结果表明该算法能快速精确地预测混沌时间序列,是研究复杂非线性动力系统辨识和控制的一种有效方法.     

求解CVRP问题的混合遗传微粒群算法

采用借鉴遗传算法的编码、交叉和变异操作的遗传微粒群算法对带车辆能力约束的车辆路径优化问题进行求解。设计了符合微粒群算法进化机制的变异算子和改进顺序交叉算子以满足遗传微粒群算法中三条染色体交叉与变异的需要。对多个基准测试实例仿真计算表明算法有效且具有收敛速度快和精度高的优点。