自适应分组混沌云模型蛙跳算法求解连续空间优化问题

针对经典混合蛙跳优化算法寻优精度不高和易陷入局部收敛区域的缺点,结合云模型在定性与定量之间相互转换的优良特性,提出一种自适应分组混沌云模型蛙跳算法.通过反向学习机制初始化种群,应用云模型算法对优秀子群组的收敛区域进行局部搜索更优位置,应用混沌理论在收敛区域以外空间探索全局最优位置.典型复杂函数测试表明,所提出的算法能有效找出全局最优解,适用于多峰值函数寻优.     

基于解空间反向跳跃和信息交互强化的新型混合蛙跳算法

种群多样性和信息交互的深度与方式对混合蛙跳算法的爬山能力、探索能力和开发能力有着深远影响.针对混合蛙跳算法易于陷入局部最优、收敛速度慢和寻优精度差等缺点,提出一种基于解空间反向跳跃和信息交互强化的新型混合蛙跳算法.首先,增加子群次优解与次劣解的信息交互,促进子群内部信息的利用,引入反向跳跃思想改进局部更新机制,降低迭代后期劣解产生概率,提升空间开发能力;然后,借鉴2-opt方法实现局部最优解变异,增加子群的多样性;最后,采用各局部最优解交叉的方式加深子群间的交互深度,同时利用反向跳跃机制防止种群同化.采用23个单峰、多峰和固定维度下的复杂多峰函数作为测试集进行仿真实验,结果表明所提出算法具有更优的搜索性能,能够有效提高种群多样性,防止算法早熟收敛,且能够适应不同类型的函数优化问题.     

改进的反向蛙跳算法求解函数优化问题

针对混洗蛙跳算法在求解连续函数优化问题中出现的收敛速度慢、求解精度低的缺点,提出了一种基于反向学习策略的改进算法,在种群初始化和进化过程中分别加入反向操作,产生更靠近优质解的种群,从而提高了算法的全局寻优能力,促进了算法收敛。实验仿真表明,新算法在寻优效率、计算精度等方面均优于原算法。     

基于改进蛙跳算法的云计算资源调度

资源合理调度是云计算研究热点。为了提高云计算资源的调度效率,提出一种改进蛙跳算法的云计算资源调度方法。首先对云资源调度问题进行分析,建立云资源调度的目标函数,然后采用蛙跳算法对云资源调度问题进行寻优,并将对蛙跳算法进行改进,加快搜索速度,以提高算法学习能力。实验结果表明,相对于其他云计算资源调度方法,该方法可以更快找到最优云计算资源调度方案,使云计算资源负载更加均衡,提高云计算资源的利用率。     

基于改进正余弦优化算法的多阈值图像分割

针对多阈值图像分割方法计算量大、分割精度低的问题,提出了基于改进正余弦算法（improved sine cosine algorithm,ISCA）的多阈值图像分割方法。首先对种群进行混沌初始化来提高初始种群质量;其次根据粒子适应度值的大小自适应地调整参数;最后引入反向学习策略并择优选取粒子。伯克利图像和植物冠层图像分割实验的结果表明,该算法的运行时间较短,而且分割精度较高,具有较强的鲁棒性。     

一种保持种群多样性的改进混洗蛙跳算法

针对经典混洗蛙跳算法在函数优化中易陷入局部最优和早熟收敛等缺点,提出一种保持种群多样性的改进型混洗蛙跳算法。其思想是通过反向学习机制初始化种群,并动态改变多样性比例来计算所有分组的最优值的多样性密度,来改进个体进化方式。典型复杂函数测试表明,该算法能有效找出全局最优解。     

改进正余弦算法优化特征选择及数据分类

针对传统正余弦算法（SCA）处理复杂优化问题时存在易得局部最优和收敛慢的不足,提出一种基于惯性权重与柯西混沌变异的改进正余弦算法IWCCSCA。首先设计了基于指数函数的曲线自适应振幅调整因子更新方法,用于均衡个体的全局搜索与局部开发能力;接着设计了自适应递减惯性权重更新机制,以改进个体位置更新方式,加快算法收敛;还设计了基于精英柯西混沌变异的个体扰动机制,以提升种群多样性,避免局部最优。利用8种基准函数寻优测试验证了IWCCSCA能够有效提升收敛速度和寻优精度。此外,将IWCCSCA应用于数据原始特征集中的特征子集选取问题,提出了基于IWCCSCA的特征选择算法IWCCSCA-FS。通过将正余弦函数的连续优化转换为特征选择的二进制优化,实现了个体位置与特征子集间的映射关系,以同步考虑特征选择量与分类准确率的适应度函数来评估候选解质量。UCI基准数据集的测试结果表明,IWCCSCA-FS算法可以有效选择最优特征子集,降低特征维度,提高数据分类准确率。     

基于自适应正态云模型的灰狼优化算法

灰狼优化算法(GWO)是一种模拟狼群等级制度和捕食行为的群体智能算法,存在收敛精度低、易陷入局部最优解等问题,为提高GWO的算法性能,提出一种基于Tent映射和正态云发生器的改进灰狼优化算法(CGWO).在灰狼群初始化阶段引入Tent映射,增加种群个体多样性以提高算法的优化效率;在攻击猎物阶段采用正态云模型对狼群位置进行更新,使算法前期具有较好的随机性和模糊性,提高全局开发能力,助其跳出局部最优解.随着迭代次数增加,自适应调整正态云模型熵值,使后期随机性和模糊性随之减小,有效改善局部开发能力,提高其收敛精度.选用20个通用的标准测试函数对CGWO算法性能进行验证,分别从单峰、多峰以及复合函数寻优结果与多种优化算法进行对比分析.结果表明,在同等测试条件下,CGWO算法寻优效率和收敛精度更高,能很快跳出局部最优解,在全局搜索和局部开发能力上更为平衡.     

基于权重的云推理算法

虽然正态云模型具有普适性,但它在描述论域内单调上升或下降的概念时存在一些局限性,同时由于现有的云推理算法存在多条件下人为主观因素影响大、运算量大等问题,为此提出一种新的指数云模型来描述单调概念,并基于此提出一种基于权重的云推理算法。该算法将多条件发生器拆分为多个一维发生器,先通过层次分析法确定各个条件的属性权重,再采取加权平均法将单条件单规则发生器输出的结果精确化为一个具体的输出值。将基于权重的云推理算法用于鱼雷规避仿真系统中,并与模糊推理结果进行比较,验证了该算法的有效性和实用性。     

基于混沌反向学习和水波算法改进的白鲸优化算法

针对原始的白鲸算法(beluga whale optimization, BWO)在某些情况下,中后期的探索和开发能力不足、多样性和求解精度降低、容易陷入局部最优等问题,提出一种基于混沌反向学习和水波算法改进的白鲸优化算法(TWBWO),进一步提高白鲸算法的计算精度和收敛速度,增强全局搜索和跳出局部最优能力。结合混沌映射和反向学习策略提高种群的质量和多样性,加快收敛速度。引入水波算法(water wave optimization, WWO)的折射操作,避免寻优时轻易陷入局部最优,提高计算精度。实验结果表明,TWBWO算法较之原始算法和其他经典算法在收敛速度和求解精度以及稳定性方面更为优秀,性能和寻优能力更强。     

基于分子动力学模拟的改进混合蛙跳算法

针对基本的混合蛙跳算法(Shuffled frog leaping algorithm,SFLA)后期搜索速度变慢,容易陷入局部最优解的缺点,借鉴分子动力学(Molecular dynamics,MD)模拟的思想,提出一种基于分子动力学模拟的改进的混合蛙跳算法。该算法将种群中的粒子等效成分子,并提出一种新的分子间作用力计算方法来代替两体间经典的Lennard-Jones作用力计算方法,利用Velocity-Verlet算法和高斯变异算子代替基本混合蛙跳算法的更新策略,有效地平衡了种群的多样性和搜索的高效性。高维多峰函数测试的结果表明,基于分子动力学模拟的改进混合蛙跳算法能提高算法后期跳出局部极值的能力,全局寻优能力明显优于基本的混合蛙跳算法。     

改进混合蛙跳算法和K-Means的新型聚类算法

研究针对现有聚类算法存在着精度较低,易陷于局部最优等问题,提出一种改进的混合蛙跳算法和K-Means相结合的新型聚类算法ISFLA-K,该算法使用对立学习的思想产生初始种群,根据蛙自身具有认知能力和学习能力的特性对混合蛙跳算法的蛙跳规则进行改进,即形成ISFLA,最后使用ISFLA优化K-Means聚类算法,提高求解精度。实验结果表明, ISFLA-K具有很好的聚类性能,求解精度高。     

混沌混合蛙跳算法

针对基本混合蛙跳算法(Shuffled Frog Leaping Algorithm,简称SFLA),收敛速度慢,优化精度低的问题,提出了混沌混合蛙跳算法。将混沌优化思想引入到蛙跳算法中,利用混沌运动的随机性和遍历性,对全局最优个体Xg或随机更新策略中的最差个体Xw进行混沌优化,并用优化结果随机替代当前种群中的某个体或Xw,通过这种处理增强了蛙跳算法摆脱局部极值点的能力,提高了算法的收敛速度和精度。通过对6个测试函数和背包问题进行优化实验,仿真结果表明,混沌混合蛙跳算法的优化性能明显优于基本混合蛙跳算法和相关文献中的改进算法。     

一种新颖的差分混合蛙跳算法

在使用智能优化算法处理函数优化问题时,保持种群的多样性及加快种群的收敛速度可以提升一个算法的性能.针对混合蛙跳算法在寻优过程中易陷入局部最优和早熟收敛的缺点,本文提出了一种新颖的差分混合蛙跳算法.该算法借鉴差分进化中的变异交叉思想,在前期利用子群中其他个体的有用信息来更新最差个体,增加局部扰动性,以提高种群的多样性;在后期为加快收敛速度使用最好个体的信息进行变异交叉操作.同时本文使用归档集进一步保留种群的多样性.仿真测试结果表明:该算法在求解优化问题时较基本蛙跳算法和平均值蛙跳算法具有更好的寻优性能.     

求解多背包问题的混合蛙跳算法

针对多背包问题,提出一种改进的离散混合蛙跳算法。算法中对青蛙个体采用十进制整数编码方式,应用遗传算法中的交叉操作来对个体进行更新,扩展了传统混合蛙跳算法模型。将改进的算法用于多背包问题求解,仿真实验表明了所提算法的有效性。     

求解k条最短路径问题的混合蛙跳算法

提出了一种求解k条最短路径问题的混合蛙跳算法.采用自然路径的形式对青蛙个体编码,设计了一种能够使模因信息在青蛙个体间传递的蛙跳方法.在各青蛙族群内部,通过较差个体向优秀个体的跳跃进行局部搜索,从而优化模因信息.在族群之间,通过混合与排序使各族群的模因信息得以交流与重组,从而获取新的寻优方向.数值实验表明,本文算法搜索k条最短路径的能力强、收敛速度快、稳定性好,可应用于求解大规模网络中的多条最优路径问题.     

求解非线性方程组的蛙跳和 BFGS 混合算法

混合蛙跳算法具有算法简单、控制参数少、易于实现等优点,但缺乏良好的局部细化搜索能力,使得求解精度不高。借鉴BFGS算法强的局部搜索能力,将BFGS算法与混合蛙跳算法有机融合,形成性能更优的混合优化算法,并用来求解非线性方程组。通过3个非线性方程组的实验表明,该混合算法收敛精度较高,收敛速度较快,是一种较好的求解非线性方程组的方法。     

多种群粒子群算法与混合蛙跳算法融合的研究

针对粒子群算法和混合蛙跳算法在复杂函数寻优上易于陷入局部最优值的缺点,提出一种新的粒子群与混合蛙跳融合算法.算法采用多种群粒子群方法,每次进化后,将各子群中的最优粒子组成新的群体,采用混合蛙跳模式进化,以提高种群的多样性.粒子群各子群的进化模式中,除考虑本子群最好的粒子外,还考虑整合群体最好的粒子.相对于其它一些改进的粒子群或混合蛙跳算法,融合算法概念简单,易于实现,具有良好的全局搜索能力和较快的收敛速度.基准测试函数的仿真结果表明,本文算法优于目前一些常见的改进粒子群算法.     

基于混合蛙跳算法的认知无线电频谱分配

提出一种二进制混合蛙跳算法和基于该算法的认知无线电频谱分配方法。对该方法与颜色敏感图论着色算法进行仿真比较,结果表明在最大化网络总效益和最大化公平效益准则下,基于二进制混合蛙跳算法的频谱分配方法的性能较高。二进制混合蛙跳算法能找到理想最优解,颜色敏感图论着色算法得到的解与理想最优解偏差较大。