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基于模糊高斯学习策略的粒子群进化融合算法
  • ISSN号:1001-9081
  • 期刊名称:《计算机应用》
  • 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]西北工业大学航天学院,西安710072, [2]火箭军工程大学理学院,西安710025
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(61603304, 61690211)。
中文摘要:

针对粒子群优化(PSO)算法存在的开发能力不足,导致算法精度不高、收敛速度慢以及微分进化算法具有的探索能力偏弱,易陷入局部极值的问题,提出一种基于模糊高斯学习策略的粒子群-进化融合算法。在标准粒子群算法的基础上,选取精英粒子种群,运用变异、交叉、选择进化算子,构建精英粒子群-进化融合优化机制,提高粒子种群多样性与收敛性;引入符合人类思维特性的模糊高斯学习策略,提高粒子寻优能力,形成基于模糊高斯学习策略的精英粒子群和微分进化融合算法。对9个标准测试函数进行了计算测试和对比分析,结果表明函数Schwefel.1.2、Sphere、Ackley、Griewank与Quadric Noise计算平均值分别为1.5E-39、8.5E-82、9.2E-13、5.2E-17、1.2E-18,接近算法最小值;Rosenbrock、Rastrigin、Schwefel及Salomon函数收敛平均值较四种对比粒子群优化算法计算结果提高了1~3个数量级;同时,收敛性显示算法收敛速度较对比算法提高了5%~30%。算法在提高计算收敛速度和精度上效果明显,具有较强的逃离局部极值的能力和全局搜索能力。

英文摘要:

Due to the weak development ability, Particle Swarm Optimization (PSO) algorithms have the shortages of low precision and slow convergence. Comparatively weak exploration ability of Differential Evolution (DE) algorithm, might further lead to a trap in the local extremum. A particle swarm-differential evolution fusion algorithm based on fuzzy Gaussian learning strategy was proposed. On the basis of the standard particle swarm algorithm, the elite particle population was selected, and the fusion mechanism of elite particle swarm-evolution was constructed by using mutation, crossover and selection evolution operators to improve particle diversity and convergence. A fuzzy Gaussian learning strategy according with human thinking characteristics was introduced to improve particle optimization ability, and further generate an elite particle swarm and differential evolution fusion algorithm based on fuzzy Gaussian learning strategy. Nine benchmark functions were calculated and analyzed in this thesis. The results show that the mean values of the functions Schwefel.1.2, Sphere, Ackley, Griewank and Quadric Noise are respectively 1.5E-39, 8.5E-82, 9.2E-13, 5.2E-17, 1.2E-18, close to the minimum values of the algorithm. The convergences of Rosenbrock, Rastrigin, Schwefel and Salomon functions are 1~3 orders of magnitude higher than those of four contrast particle swarm optimization algorithms. At the same time, the convergence of the proposed algorithm is 5%-30% higher than that of the contrast algorithms. The proposed algorithm has significant effects on improving convergence speed and precision, and has strong capabilities in escaping from the local extremum and global searching.

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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