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基于平滑技术和一维搜索的全局优化进化算法及其收敛性
  • ISSN号:0254-4164
  • 期刊名称:《计算机学报》
  • 时间:0
  • 分类:TP18[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
  • 作者机构:[1]西安电子科技大学计算机学院,西安710071, [2]北京联合大学基础部,北京100092
  • 相关基金:本课题得到国家自然科学基金(60374063)和教育部留学回国人员科研启动基金资助.
中文摘要:

为了解决全局优化算法中的一个难点--算法易于陷入局部极小点,设计了一个平滑函数,该函数可以消除一些局部极小点,而在包含最优点的部分,函数保持不变.这样,通过对此平滑函数的优化,局部极小点的数目就会在迭代过程中大量地减少,使算法更易找出全局极小点;根据平滑函数的性质,设计了一个新的杂交算子,此算子能自适应地产生优质的后代;利用平滑函数的性质,巧妙地将一维搜索技术用于算法的设计之中,从而使算法的速度大大提高;在此基础上,设计了一个解全局优化问题的新的高效进化算法,并且证明了其全局收敛性.最后的数值实验也表明新算法十分有效.

英文摘要:

A common difficulty for the existing global optimization methods is that they are not easy to escape from the local optimal solutions and therefore often not find the global optimal solution. In order to make it escapes from the local optimal solutions and find the global optimal solution easier, first, the authors construct a smoothing function. It can eliminate all such local optimal solutions worse than the best solution found so far. Moreover, it can keep the original function unchanged in the region in which the values of the original function are not worse than its value at the best solution found so far. Thus, if optimizing this smoothing function instead of the original objective function, the number of the local optimal solutions will be largely decreased with progress of the iterations. As a result, it becomes much easier for an algorithm to find a global optimal solution. Second, a new crossover operator is designed based on the properties of the smoothing function. It can adaptively generate high quality offspring for any situation. Third, by making use of the properties of the smoothing function, the line search technique is properly combined into the algorithm design, which will make the proposed algorithm converge much faster. Based on all these, a novel effective evolutionary algorithm for global optimization is proposed and itsglobal convergence is proved. At last, the numerical simulations for several standard benchmark problems are made and the simulation results show that the proposed algorithm is very effective.

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期刊信息
  • 《计算机学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国计算机学会 中国科学院计算技术研究所
  • 主编:孙凝晖
  • 地址:北京中关村科学院南路6号
  • 邮编:100190
  • 邮箱:cjc@ict.ac.cn
  • 电话:010-62620695
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-4164
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1826/TP
  • 邮发代号:2-833
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国数学评论(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,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:48433