基于RMSprop的粒子群优化算法

粒子群算法对所有粒子采用相同的惯性权重,忽视了单个粒子的特性,导致收敛精度偏低且易陷入局部最优.结合RMSprop算法中对每一个维度进行自适应设置的策略,提出一种自适应惯性权重粒子群优化算法RMSPSO.考虑粒子每一个维度的速度变化及动量,进行自适应动态惯性权重设置,使算法在全局寻优和局部寻优之间达到良好平衡.选取10个典型测试函数,将改进后的粒子群算法(RMSPSO)与4个主流粒子群算法进行实验对比分析,实验结果表明,在单峰、多峰和组合函数上,RMSPSO算法在收敛速度和收敛精度上取得了明显进步.     

具备反向学习和局部学习能力的粒子群算法

为解决粒子群优化（Particle Swarm Optimization,PSO）算法中存在的种群多样性和收敛性之间的矛盾,该文提出了一种具备反向学习和局部学习能力的粒子群优化算法（Reverse-learning and Local-learning PSO,RLPSO）。该算法保留了初始种群中满足排异距离要求的多个较差粒子以及每个粒子的历史最差位置。当检测到算法陷入局部最优时,利用这些较差粒子的位置信息指导部分粒子以较快飞行速度进行反向学习,将其迅速牵引出局部最优区域。反向学习过程可改善粒子种群的多样性,保证了算法的全局探测能力;同时,利用较优粒子间的差分结果指导最优粒子进行局部学习与搜索,该过程可与粒子群的飞行过程并行执行,且局部学习的缩放因子可随进化过程动态调节。局部学习可提高算法的求解精度,保证算法的迅速收敛。实验结果表明,RLPSO 算法同其他 PSO 算法相比,在高维函数优化中具有收敛速度快、求解精度高的特点。     

求解六峰值驼背函数优化问题的热力学演化算法

作为计算智能关键技术的演化计算,因其在对复杂和非线性问题的求解中表现出良好的适应性、并行性、鲁棒性等众多优点,受到众多领域专家学者的广泛关注.在综合国内外演化计算研究现状的基础上,基于热力学中的自由能极小化原理,设计了一个全新的热力学演化算法,并通过对于六峰值驼背函数优化问题求解的数值试验,测试了热力学演化算法的优良性能,试验结果表明了热力学演化算法求出的解比一般演化算法求出的解更加接近于全局最优.     

一种求解Shubert函数优化问题的演化算法

综合国内外演化计算研究现状,基于热力学中的自由能极小化原理, 设计了一个全新的热力学演化算法,并通过对于Shubert函数优化问题求解的数值试验,测试了热力学演化算法的优良性能,实验结果表明了热力学演化算法求出的解比一般演化算法求出的解更加接近于全局最优。     

演化多目标优化中的几何热力学选择

热力学遗传算法(Thermodynamical Genetic Algorithms,TDGAs)借鉴热力学中的自由能极小过程来统一处理多目标优化在逼近性和多样性两方面的任务.为提高TDGA的运行效率和解集分布均匀性,提出了一种几何热力学选择.在该选择中首先定义角度熵通过扇形采样来度量种群逼近方向的多样性.然后利用距离精英定义距离能量来度量种群的逼近程度,避免了耗时的非劣分层操作.此外,引入分量热力学替换规则以较低计算代价驱动种群的几何自由能快速下降.在多目标0/1背包问题上的实验结果表明,几何热力学选择极大地提高了TDGA的运行效率和解集分布均匀性;采用该选择的TDGA算法可生成与NSGA-II在逼近性和分布多样性上性能相当的解,但在运行效率上明显优于NSGA-II.     

基于群智能的新型反向混合差分进化算法

依据PSO和DE在函数优化方面所展现的优越性能,提出一种融合粒子群智能思想的新型反向混合差分进化算法(ODE-SI).本文分析这两种启发式方法之间的潜在联系,并在ODE-SI中不仅保留了粒子群智能思想中的经验记忆,而且应用了反向学习(opposition-based learning,OBL)操作促使演化生成过程的跃变,从而使算法具有较高的收敛速度和较好的种群多样性.此外,通过测试函数的仿真实验,本文将ODE-SI与其他DE和PSO算法进行比较.实验结果证实了新算法的高效性、通用性和稳健性.     

对称耦合式触发细胞自动机在加密中的应用

提出一种基于一维触发细胞自动机的数据加密算法.待加密的数据块被分成两个等长的子块在两个触发细胞自动机上并行加密.细胞自动机之间采用对称耦合结构,每个细胞自动机迭代时采用的反转规则不仅依赖于其自身的状态,也依赖于与其耦合的细胞自动机以及密钥流的状态.这种结构降低了硬件的实现代价并实现了密钥分存,确保只有在同时获得一对密文时才能正确解密,而且两个子数据块并行加密提高了加密效率.触发细胞自动机的反转规则由子密钥流和数据本身共同决定.密钥空间,即反转规则表,随着细胞自动机邻居半径增大呈指数增长,所以可以根据不同的安全性要求,通过增加细胞自动机的邻居半径来实现.     

用演化算法求解抛物型方程扩散系数的识别问题

基于演化算法给出了一类求解参数识别反问题的一般方法,该方法表明只要找到好的、求解相应的正问题的数值方法,演化算法就可以用于求解此类反问题。设计有效的求解反问题的演化算法的关键是寻找一种适合反问题的解空间的编码表示形式、适当的适应值函数形式以及有效的计算正问题的数值方法。该文结合算法、传统的求解反问题的工方法和正则化技术,设计了一类求解参数识别反问题的方法。为验证此类方法,将其用于求解一维扩散方程的     

一种适用于多媒体通信的无环路实时组播路由算法

随着多媒体业务的发展,组播通信在考虑代价的同时对实时性要求也更高,本文提出了一种无环路的实时组播路由算法,还对算法的动态化进行了讨论,该算法适合于有源的多媒体通信。     

保存基因的2-Opt一般反向差分演化算法

为了进一步提高差分演化算法的性能,提出一种采用保存基因的2-Opt一般反向差分演化算法,并把它应用于函数优化问题中.新算法具有以下特征:(1)采用保存被选择个体基因的方式组成参加演化的新个体.保存基因的方法可以很好的保持种群多样性;(2)采用一般反向学习(GOBL)机制进行初始化,提高了初始化效率;(3)采用2-Opt算法加速差分演化算法的收敛速度,提高搜索效率.通过测试函数的实验,并与其他差分演化算法进行比较.实验结果证实了新算法的高效性,通用性和稳健性.