基于改进蚁群算法的最短路径问题研究及应用

蚁群系统作为一种蚁群算法是解决最短路径问题的一种行之有效的方法.然而,它自身也存在着一些缺陷,主要针对基本蚁群算法易陷入局部最优这一缺陷对其进行改进,集中体现在初始信息素求解和信息素更新这两方面.为了进一步了解改进蚁群算法的优点,进行了实验仿真:将改进的蚁群算法应用子模拟医疗救护GIS中,利用GIS的网络分析功能对城市道路网络的最短路径选择算法进行了深入地探讨研究,并以山西省太原市的交通路线作为实例进行研究.计算机仿真结果表明,改进的蚁群算法在解决最短路径问题时较基本蚁群算法的性能好,它具有一定的理论参考价值和现实意义.     

求解复杂优化问题的基于信息熵的自适应蚁群算法

针对基本蚁群算法存在收敛速度慢、易陷入局部最优、计算复杂且不易求解连续优化问题等缺陷 ,提出了一种基于信息熵的改进自适应蚁群算法 ,采用由信息熵控制的路径选择及随机扰动策略实现了算法的自适应调节 ,克服了基本蚁群算法的不足 .典型的 NP-hard问题的计算实例表明 ,该方法具有较好的收敛性、稳定性和鲁棒性 ,可用于离散及连续的组合优化问题求解中 ,其不失为求解复杂组合优化问题的一种较好的方法 .     

基于信息素的改进蚁群算法及其在TSP中的应用

针对基本蚁群算法收敛速度慢、易陷于局部最优从而导致搜索停滞的缺陷,提出了一种改进蚁群算法模型.改进算法引入信息素调节系数,避免算法初期各路径上信息素出现过大差异,导致算法"早熟".通过动态调整信息素挥发,在求解速度和寻找全局最优之间寻找平衡.对旅行商问题的仿真结果表明:改进算法的求解结果和求解效率都明显优于基本蚁群算法.     

基于Logistic映射和超混沌系统的图像加密方案

利用Logistic映射和一个超混沌系统产生一个复杂的混沌时间序列,对图像进行置乱操作,重新排列图像的各像素,再进行两轮扩散操作,得到一个新的基于Logistic映射和超混沌系统的图像加密方案,并进行仿真实验和性能测试。实验证明,该加密方案有较好的密码学特性,能够对抗统计分析攻击、差分攻击等。     

混沌神经网络优化算法用于求解无等待流水调度问题的最小最大完工时间

利用李小平等提出的相邻工件加工结束时间差矩阵,将求解无等待流水调度问题的最小最大完工时间(Makespan)问题映射为TSP问题,构造对应的能量函数,进而得到随机混沌神经网络(SCSA)算法.实验结果证明该混沌神经网络优化算法优于RAJ算法和GANRAJ算法.     

基于Cubic混沌模型的自适应布谷鸟优化算法

针对基本布谷鸟算法(CS)求解精度有限、收敛速度慢,易陷入局部最优的不足,提出一种基于Cubic混沌模型的自适应布谷鸟优化算法.算法在迭代时,自动调整Lévy flights随机搜索的步长因子,提高算法的收敛速度;将Cubic混沌映射模型嵌入布谷鸟算法,产生混沌扰动信号,对鸟巢位置进行更新,扩大种群多样性,提高全局最优值的搜索能力.通过10个标准测试函数的实验及结果分析,表明算法在寻优精度和收敛速度两方面的改进是有效的.     

基于Kent映射的数字喷泉编解码方法研究

将混沌方法应用于网络传输应用层的数字喷泉编码技术中,提出了基于Kent混沌映射的LT码的编解码算法.在LT码编码过程中,利用混沌序列的随机性和遍历性的特性来满足对随机的要求,为每个编码包选择了度值和邻居.把以这种方式实现的LT码的性能和用C语言的标准随机数发生器实现的LT码的性能作了比较,仿真结果表明利用混沌随机性实现的LT码的性能具有优越性.     

蚁群遗传混合算法

将蚁群遗传混合算法分别求解离散空间的和连续空间优化问题.求解旅行商问题的混合算法是以遗传算法为整个算法的框架,利用了蚁群算法中的信息素特性的进行交叉操作;根据旅行商问题的特点,给出了4种变异策略;针对遗传算法存在的过早收敛问题,加入2-0pt方法对问题求解进行了局部优化.与模拟退火算法、标准遗传算法和标准蚁群算法进行比较,4种混合算法效果都比较好,策略D的混合算法效果最好.求解连续空间优化问题是以蚁群算法为整个算法的框架,加入遗传算法的交叉操作和变异操作,用测试函数验证了混合蚁群算法的正确性.     

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.     

基于蚁群优化的企业技术创新资源配置问题研究

为探索更高效的企业技术创新资源优化配置算法,提出了基于蚁群优化算法的求解方法.针对企业技术创新的流程,构建了以时间、成本和应用性为目标的企业技术创新资源优化配置模型,设计了模型求解的蚁群算法,并通过具体算例验证了算法的可行性和有效性.     

基于改进二进制蚁群算法的函数优化

对于函数优化问题,传统蚁群算法存在着算法实现较难,求解速度慢,需要记忆功能,不容易与其他算法结合等问题,而已有二进制蚁群算法也存在着迭代次数过多,收敛速度慢等问题.借鉴二进制蚁群算法思想,将解空间直接二进制离散化求解,实验证明该算法在处理一元及多元函数优化方面均有较好的表现,通过对几个函数的测试(包括一元和多元),结果表明该改进算法具有较好的稳定性和收敛速度,算法性能良好.     

求解图着色问题的量子蚁群算法

针对经典的图着色问题,在蚁群算法的基础上结合量子计算提出一种求解图着色问题的量子蚁群算法. 将量子比特和量子逻辑门引入到蚁群算法中,较好地避免了蚁群算法搜索易陷入局部极小的缺陷,并显著加快了算法的运算速度. 通过图着色实例的大量仿真实验,表明算法对图着色问题的求解是可行的、有效的,且具有通用性.     

基于奇异谱分析的降噪方法及其在计算最大Liapunov指数中的应用

基于奇异谱分析对信号的自适应滤波特性,提出了一种降低混沌信号噪声的算法,这个算法首先求得信号的各阶经验正交函数（EOF）和主分量（PC）,然后用经验正交函数和主分量重构信号,根据重构信号的奇异谱选择最优的重构阶次以获得降噪后的信号．在计算动力系统最大Liapunov指数时,由于噪声的存在会降低计算的精度,因此将提出的降噪算法应用于最大Liapunov指数的计算中．通过对Henon映射和Logistic映射这两个典型混沌系统最大Liapunov指数的计算,结果表明该算法能有效提高最大Liapunov指数计算的精度．     

冷链低碳物流配送路径优化的细菌觅食—蚁群算法研究

冷链物流的绿色发展已成为国家十三五发展的热点,在分析冷链物流配送环节各种成本基础上,以车载容量和时间窗为约束,构建综合总成本最小化的冷链低碳物流配送路径优化模型.将细菌觅食算法中的复制操作和趋向操作引入基本蚁群算法中,改善了算法的收敛效率和全局搜索能力,提出了细菌觅食一蚁群算法用于求解冷链低碳物流配送路径优化模型.通过实例仿真表明,在求解冷链低碳物流配送路径优化模型方面,细菌觅食—蚁群算法能够以更高的效率寻找到更低的综合总成本,验证了改进算法的合理性和有效性.     

基于免疫原理的蚁群系统及其应用

针对蚁群算法在寻优过程中容易出现停滞现象,同意在该算法中引入免疫机制,将待求解问题看成抗原,而问题的解看成抗体,通过基于浓度的选择机制和多样性保持策略来提高蚁群算法的全局搜索能力和避免停滞现象.对TSP问题的仿真实验结果表明,该算法极大地提高了搜索能力和避免了停滞现象.     

广义Sine-Gordon方程的混沌与湍流

本文在行波解意义下,利用作者的向量场同胚映射证明了广义Sine—Gordon方程具有极限异宿轨,从而证得孤波的存在性.有界状态和极限集的存在性解释了量子场理论中混沌现象与湍流现象的内涵,并讨论了分歧现象与临界速度.     

时变挥发率条件下求解Steiner树蚁群优化算法的收敛性

蚁群优化算法是最近提出的求解复杂组合优化问题的启发式算法.在蚁群优化算法中,信息素的更新规则直接影响着算法性能,固定挥发率条件下,虽然也能得到求解Steinei树蚁群优化算法的收敛性结果,但算法的探优能力差,易于陷入局部最优.本文在设计求解最小Steiner树蚁群优化算法时,采用了动态更新信息索挥发率的方法,并给出了时变挥发率条件下算法的收敛性证明.具体的,在时变挥发率条件下,当迭代次数充分大时,该算法能以概率1找到最优解.另外,在动态更新信息素下界的条件下,也能得到类似的收敛性结果.     

带时间窗的车间搬运机器人路径优化建模及算法研究

本文以车间搬运机器人为研究对象,在考虑时间窗的前提下,求解机器人进行物料配送和成品回收场景下的路径优化问题。提出一种强化学习遗传蚁群算法,首先利用扫描法求解初始搬运机器人的数量,并将子路径节点的几何中心设置为虚拟节点,利用嵌入遗传算子的蚁群算法求解连接虚拟节点的最优路径,再利用强化学习算法求解子路径的最优结果;最后将基本成本、运输成本和时间惩罚成本的加权和作为目标解,并最终求出满足约束条件的最优解。通过与基准问题求解结果对比,验证了强化学习遗传蚁群算法的优越性。     

一类具有弱奇异核的偏积分微分方程的Chebyshev小波数值方法（英文）

本文提出一种基于第四类Chebyshev小波配置法,求解了一类具有弱奇异核的偏积分微分方程数值解.利用第四类移位Chebyshev多项式,在Riemann-Liouville分数阶积分意义下,导出Chebyshev的分数次积分公式.通过利用分数次积分公式和二维的第四类Chebyshev小波结合配置法,将具有弱奇异核的偏积分微分方程转化为代数方程组求解.给出了第四类Chebyshev小波的收敛性分析.数值例子证明了本文方法的有效性.     

过抽样四相混沌序列的构成及其扩频应用

结合Chebyshev源映射和通信原理中抽样理论,产生了过抽样混沌映射(OSCM),证明了OSCM也具备混沌特性.并提出利用最大平衡差函数考察序列平衡性.通过和源映射序列广义相关函数的对比,分析了自相关、互相关旁瓣的最大值和平均值,进而分析了四相OSCM序列的相关性.仿真结果表明:针对现行移动通信扩频系统地址码,四相ChebyshevOSCM序列具有良好的自相关和互相关性,可以增强系统的保密性和提升系统容量,是CDMA移动通信扩频系统地址码的优选方案之一.