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基于多策略协同作用的粒子群优化算法
  • ISSN号:1001-9081
  • 期刊名称:《计算机应用》
  • 时间:0
  • 分类:TP301.6[自动化与计算机技术—计算机系统结构;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]武汉科技大学计算机科学与技术学院,武汉430065, [2]智能信息处理与实时工业系统湖北省重点实验室武汉科技大学,武汉430065
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(61273303)
中文摘要:

针对粒子群优化(PSO)算法容易早熟收敛、在进化后期收敛精度低的缺点,提出了一种基于多策略协同作用的粒子群优化(MSPSO)算法。首先,设定一个概率阈值为0.3,在粒子迭代过程中,如果随机生成的概率值小于阈值,则采用对当前种群中的最优个体进行反向学习并生成其反向解,以提高算法的收敛速度和收敛精度;否则,算法执行对粒子的位置进行高斯变异策略,以增强种群的多样性;其次,提出一种将柯西分布的比例参数进行线性递减的柯西变异策略,能够产生更好的解引导粒子向最优解空间运动;最后,在8个标准测试函数上进行仿真测试,MSPSO算法在Rosenbrock、Schwefel’s P2.22、Rotated Ackley、Quadric Noise、Ackley函数上收敛的平均值分别为1.68E+01、2.36E-283、8.88E-16、2.78E-05、8.88E-16,在Sphere、Griewank和Rastrigin函数上收敛达到最优解0,优于高斯扰动粒子群优化(GDPSO)算法、基于柯西变异的反向学习粒子群优化(GOPSO)算法。结果表明,所提出的算法收敛精度高,能避免粒子陷入局部最优。

英文摘要:

Aiming at the shortage that Particle Swarm Optimization( PSO) algorithm is easy to fall into local optima and has low precision at later evolution process,a modified Multi-Strategies synergy PSO( MSPSO) algorithm was proposed.Firstly,a probability threshold value of 0. 3 was set. In every iteration,if the randomly generated probability value was less than the threshold,the algorithm with opposition-based learning for the best individual was adopted to generate their opposite solutions,which improved the convergence speed and precision of PSO; otherwise,Gaussian mutation strategy was adopted for the particle position to enhance the diversity of population. Secondly,a Cauchy mutation strategy for linearly decreasing cauchy distribution scale parameter decreased was proposed,to generate better solution to guide the particle to approximate the optimum space. Finally,the simulation experiments were conducted on eight benchmark functions. MSPSO algorithm has the convergence mean value of 1. 68 E + 01,2. 36E- 283,8. 88E- 16,2. 78E- 05,8. 88E- 16,respectively in Rosenbrock,Schwefel's P2. 22,Rotated Ackley,Quadric Noise and Ackley,and can converge to the optimal solution of 0 in Sphere,Griewank and Rastrigin,which is better than GDPSO( PSO based on Gaussian Disturbance) and GOPSO( PSO based on global best Cauchy mutation and Opposition-based learning). The results show that proposed algorithm has higher convergence accuracy and can effectively avoid being trapped in local optimal solution.

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期刊信息
  • 《计算机应用》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:四川省科学技术协会
  • 主办单位:四川省计算机学会中国科学院成都分院
  • 主编:张景中
  • 地址:成都市人民南路四段九号科分院计算所
  • 邮编:610041
  • 邮箱:xzh@joca.cn
  • 电话:028-85224283
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-9081
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1307/TP
  • 邮发代号:62-110
  • 获奖情况:
  • 全国优秀科技期刊一等奖,国家期刊奖提名奖,中国期刊方阵双奖期刊,中文核心期刊,中国科技核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,波兰哥白尼索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:53679