基于t分布的自适应花授粉算法

花授粉算法是一种新型启发式优化算法,算法存在易陷入局部最优、后期收敛速度慢等缺陷,为了进一步提高花授粉算法的寻优性能,在异花授粉过程中引入t分布变异算子,提出了一种基于t分布的自适应花授粉算法(tFPA).通过7个标准测试函数进行测试比较,并对改进算法的时间复杂度进行分析,仿真结果表明,改进算法是可行有效的,其寻优速度、寻优精度以及鲁棒性均有很大程度的改善.     

基于正弦控制因子的Lateral变异鲨鱼优化算法

针对传统鲨鱼优化算法在求解高维目标函数时,易早熟收敛,陷入局部最优的缺陷.提出一种基于正弦控制因子的Lateral变异鲨鱼优化算法.通过正弦曲线的特性和自适应惯性权重,改善了传统鲨鱼优化算法中由于随机选取控制因子数值大小可能导致算法在迭代后期全局搜索能力降低的问题,提高了算法在迭代后期的全局收敛能力,并对最佳鲨鱼位置引入Lateral变异策略,加强了算法跳出局部最优的可能性.改进后的算法对多个shifted单峰,多峰以及固定维测试函数进行求解,实验结果表明,对比多种不同优化算法而言,本文所提LSSO算法具有更高的收敛精度和搜索速度.     

应急资源调度问题的改进进化规划算法研究

针对应急资源调度问题,建立一种多资源时间-成本调度模型。设计了进化规划算法的全局变异算子和局部变异算子,根据全局变异前后个体适应度值和分量值的变化趋势,实现定向变异。构建了具有惩罚系数的适应度函数,给出了改进的进化规划算法种群进化策略。计算实验表明,改进的进化规划算法具有较强的局部寻优能力,在收敛速度和求解精度方面优于比较的遗传算法、差分进化算法和进化规划算法,解决了标准进化算法的早熟收敛问题。     

基于正余双弦自适应灰狼优化算法的医药物流配送路径规划

针对传统灰狼优化算法易早熟收敛陷入局部最优和收敛速度慢的缺陷,提出一种正余双弦自适应灰狼优化算法.首先,在灰狼捕食阶段引入正弦搜索,增强算法的全局勘探能力,减少算法的搜索盲点,提高算法的搜索精度.在引入正弦搜索的同时,引入余弦搜索,增强算法的局部开发能力,提高算法的收敛速度.其次,在搜索过程中加入自适应交叉变异机制,通过适应度值的大小自适应选取交叉变异概率,有效的提高了粒子跳出局部最优的概率.通过数值对比试验,验证了改进算法具有较强的收敛精度和收敛速度.     

改进的布谷鸟算法求解物流配送中心选址问题

针对基本布谷鸟算法求解物流配送中心选址问题时存在搜索精度低、易陷入局部最优值的缺陷,提出一种改进的布谷鸟算法.算法采用基于寄生巢适应度值排序的自适应方法改进基本布谷鸟算法的惯性权重,以平衡算法的全局开发能力和局部探索能力;利用NEH领域搜索以提高算法的搜索精度和收敛速度;引入停止阻止策略对全局最优寄生巢位置进行变异避免算法陷入局部最优值、增加种群的多样性.通过实验仿真表明,改进的布谷鸟算法在求解物流配送中心选址问题上要优与基本布谷鸟算法以及其它智群算法,是一种有效的算法.     

进化规划与进化策略的变异算子

进化算法是研究全局优化算法中最重要的随机算法之一,本文给出了进化规划和进化策略的变异算子的数学描述,并提出变异函数的概念,在此基础上,给出了用均匀分布的随机数构造变异算子的几种方法和若干例子.结果表明.利用本文给出的方法,不仅可以构造出目前进化策略和进化规划算法普遍采用的几种变异算子,还可以构造出新的变异算子.针对一般的变异算子,在不要求目标函数连续的情况下,证明了保持最优个体的进化规划和进化策略,迭代产生的最优个体的函数值收敛到问题的最优值的ε-邻域的概率为1.     

改进回溯搜索算法求解多目标柔性作业车间调度问题

随着绿色制造的到来，在调度问题中考虑能源消耗相关的目标变得至关重要，这已经成为了当下热点研究领域。因此，本文建立以最小化最大完工时间、机器总负荷和总能量消耗为目标的柔性作业车间调度数学模型。就回溯搜索算法的缺点提出改进，该算法通过结合改变个体搜索幅度因子对变异操作进行动态控制，防止种群迭代过程中陷入局部最优，然后通过结合个体引导与随机数扰乱提出一种新的交叉算子，提高后期寻优能力，防止了算法过早收敛。最后，运用基准算例对该算法的求解性进行了验证，并与文献中其他算法从求解精度、求解多样性、求解最优值等方面进行对比，结果表明该改进算法具有优越的求解性能。最后为该问题后续研究提供了三个可行方向：考虑更多约束条件、增加局部搜索算子和考虑实例分析。     

基于速度越界处理与高斯扰动的改进蝙蝠算法

蝙蝠算法(Bat algorithm,BA)是一种新型的、搜索全局最优解的元启发式算法.为解决蝙蝠算法局部搜索时易陷入局部极值的问题,提出一种基于速度越界处理与高斯扰动的改进蝙蝠算法(VGBA).该算法利用速度的越界处理控制蝙蝠位置更新的范围,利用高斯扰动增强蝙蝠算法的全局搜索能力.选取8个测试问题进行数值实验,实验结果表明,VGBA算法在收敛精度和稳定性上比BA算法有显著提升.     

一种求解TSP问题的多策略改进蚁群算法

蚁群算法是一种求解复杂组合优化问题的启发式仿生进化算法,并是求解TSP问题行之有效的一种随机算法.但此算法仍存在求解精度低、易陷入局部最优及求解效率低的问题,针对该问题提出一种多策略改进蚁群算法.采用最近邻法影响初始信息素的分布,达到降低算法初期较短路径上信息素浓度的目的,并在转移规则变异调整的基础上,结合路径的均值交叉进化策略,增强算法探索全局解空间和避免陷入局部最优的能力.然后,结合迭代和精英策略对信息素更新机制进行改进,进一步提高化算法的求解性能及求解效率,最后,对从TSPLIB数据库选出的8个实例进行求解并与其他算法进行对比,实验结果表明,改进算法在求解旅行商问题时的高效性,且具有较高的运算性能.     

基于混沌优化和自适应反向学习的秃鹰搜索算法

针对秃鹰搜索算法求解精度低、收敛速度较慢、容易陷入局部最优的问题,提出一种基于混沌优化和自适应反向学习的秃鹰搜索算法.首先,在选择搜索空间阶段引入正弦混沌映射更新秃鹰群位置,增加随机性,优化全局搜索能力;其次,在俯冲捕获猎物阶段加入指数自适应,平衡了全局搜索和局部搜索,同时加快收敛速度;最后,对更新后的最优秃鹰位置使用反向学习策略,提高跳出局部最优的可能性.选取12个测试函数对算法的性能进行了测试,结果表明本文改进的秃鹰搜索算法具有更优的求解精度和收敛速度.     

A dynamic genetic algorithm based on continuous neural networks for a kind of non-convex optimization problems

This paper presents a kind of dynamic genetic algorithm based on a continuous neural network, which is intrinsically the steepest decent method for constrained optimization problems. The proposed algorithm combines the local searching ability of the steepest decent methods with the global searching ability of genetic algorithms. Genetic algorithms are used to decide each initial point of the steepest decent methods so that all the initial points can be searched intelligently. The steepest decent methods are employed to decide the fitness of genetic algorithms so that some good initial points can be selected. The proposed algorithm is motivated theoretically and biologically. It can be used to solve a non-convex optimization problem which is quadratic and even more non-linear. Compared with standard genetic algorithms, it can improve the precision of the solution while decreasing the searching scale. In contrast to the ordinary steepest decent method, it can obtain global sub-optimal solution while lessening the complexity of calculation.     

Self-adaptive differential evolution incorporating a heuristic mixing of operators

A considerable number of differential evolution variants have been proposed in the last few decades. However, no variant was able to consistently perform over a wide range of test problems. In this paper, propose two novel differential evolution based algorithms are proposed for solving constrained optimization problems. Both algorithms utilize the strengths of multiple mutation and crossover operators. The appropriate mix of the mutation and crossover operators, for any given problem, is determined through an adaptive learning process. In addition, to further accelerate the convergence of the algorithm, a local search technique is applied to a few selected individuals in each generation. The resulting algorithms are named as Self-Adaptive Differential Evolution Incorporating a Heuristic Mixing of Operators. The algorithms have been tested by solving 60 constrained optimization test instances. The results showed that the proposed algorithms have a competitive, if not better, performance in comparison to the-state-of-the-art algorithms.     

超越方程的优化解法

针对粒子群算法局部搜索能力差,后期收敛速度慢等缺点,提出了一种改进的粒子群算法,该算法是在粒子群算法后期加入拟牛顿方法,充分发挥了粒子群算法的全局搜索性和拟牛顿法的局部精细搜索性,从而克服了粒子群算法的不足,把超越方程转化为函数优化的问题,利用该算法求解,数值实验结果表明,算法有较高的收敛速度和求解精度。     

函数优化的小生境蝙蝠算法

针对蝙蝠算法易陷入局部最优解的缺点,利用小生境技术对蝙蝠算法进行了改进,提出一种小生境蝙蝠优化算法.算法基于小生境技术的适应度共享来分隔种群,引入了小生境排挤机制来保持种群多样性,在延续蝙蝠算法原有并行搜索等优势的基础上,提高了算法的金局搜索能力和局部收敛速度,具有可在不同邻域内发现多个解的特点.通过对一系列经典函数测试,并与已有算法进行比较,结果表明该算法在函数优化问题的求解中具有较高的计算效率和精度,以及较好的全局寻优能力.     

基于种群自适应调整的多目标差分进化算法

为提高已有多目标进化算法在求解复杂多目标优化问题上的收敛性和解集分布性,提出一种基于种群自适应调整的多目标差分进化算法。该算法设计一个种群扩增策略,它在决策空间生成一些新个体帮助搜索更优的非支配解;设计了一个种群收缩策略,它依据对非支配解集的贡献程度淘汰较差的个体以减少计算负荷,并预留一些空间给新的带有种群多样性的扰动个体;引入精英学习策略,防止算法陷入局部收敛。通过典型的多目标优化函数对算法进行测试验证,结果表明所提算法相对于其他算法具有明显的优势,其性能优越,能够在保证良好收敛性的同时,使获得的Pareto最优解集具有更均匀的分布性和更广的覆盖范围,尤其适合于高维复杂多目标优化问题的求解。     

免疫逃避型粒子群优化算法

针对基本粒子群优化算法容易陷入局部极值的缺陷,提出了一种免疫逃避型粒子群优化算法.其基本思想是将初始粒子群划分为寄生与宿主两个种群以模拟生物寄生行为,对寄生种群的粒子采用精英学习策略,对宿主群的粒子采用探索策略,再引入免疫系统的高频变异对寄生群采用相应的免疫逃避机制,以增强群体逃离局部极值、提高算法的全局寻优能力.采用标准测试函数的实验结果表明,该算法在收敛速度和求解精度方面均有显著改进.     

改进种群多样性的双变异差分进化算法

差分进化算法(DE)是一种基于种群的启发式随机搜索技术,对于解决连续性优化问题具有较强的鲁棒性.然而传统差分进化算法存在种群多样性和收敛速度之间的矛盾,一种改进种群多样性的双变异差分进化算法(DADE),通过引入BFS-best机制(基于排序的可行解选取递减策略)改进变异算子"DE/current-to-best",将其与DE/rand/1构成双变异策略来改善DE算法中种群多样性减少的问题.同时,每个个体的控制参数基于排序自适应更新.最后,利用多个CEC2013标准测试函数对改进算法进行测试,实验结果表明,改进后的算法能有效改善种群多样性,较好地提高了算法的全局收敛能力和收敛速度.     

An accelerated differential evolution algorithm with new operators for multi-damage detection in plate-like structures

This paper proposes an Accelerated Differential Evolution (ADE) algorithm for damage localization and quantification in plate-like structures. In this study, the inverse damage detection problem is formulated as a nonlinear optimization problem. The objective function is established through the alterations of the structure flexibility matrix weighted with a penalty-function, used specifically to prevent the detection of false alarms. The ADE algorithm is designed via the introduction of three modifications in the standard differential evolution algorithm. Firstly, the initial population is created using knowledge we usually have about the damage scenario of a structure. Such initialization technique assists the algorithm to converge promptly. Secondly, in the mutation phase, a new difference vector, created based on the dispersion of individuals through the search space, is used to ensure the automatic balance between global and local searching abilities. Thirdly, a new exchange operator is designed and used to avoid the untimely convergence to local optima. Finite-element models of isotropic and laminated composite plates are considered as numerical examples to test the efficiency of the proposed approach. Numerical results validate the performance of the ADE method, in terms of both solution accuracy and computational cost and highlight its ability to locate and assess damage, even for large-scale problems and noise-contaminated data.     

改进二元分布估计算法求解置换流水车间调度问题

针对置换流水车间调度这类组合最优化问题的求解,提出了一种改进二元分布估计算法(Improved binary estimation distribution algorithm, I-EDA)。算法以二元分布估计算法为架构,使用NEH(Nawaz-Enscore-Ham)启发式算法生成初始解,提高了初始解的质量;通过对优势解的统计采样构建位置矩阵模型和链接矩阵模型,依照两个矩阵模型的合并概率组合链接区块产生子代。提出了NEH插入式重组策略和基于位置概率的交换策略和两种全新局部搜索机制替代原二元分布估计算法的相邻交换法,以进一步筛选优势解。最后通过对Reeves标准测试集的仿真实验和算法比较验证了所提出算法的有效性。