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基于改进免疫克隆选择算法的侧铣刀位包络误差优化模型
1
作者 焦靖淞 周凯红 《机电工程》 北大核心 2025年第8期1543-1551,共9页
针对目前侧铣加工非可展直纹面的刀位规划分析计算存在着的一些问题,比如计算过于复杂、计算时间长、精度较低等等,对侧铣刀位包络误差问题展开了研究,设计了一种基于改进的免疫克隆选择算法(ICS)的侧铣刀位包络误差优化模型。首先,根... 针对目前侧铣加工非可展直纹面的刀位规划分析计算存在着的一些问题,比如计算过于复杂、计算时间长、精度较低等等,对侧铣刀位包络误差问题展开了研究,设计了一种基于改进的免疫克隆选择算法(ICS)的侧铣刀位包络误差优化模型。首先,根据双参数球族包络理论研究了圆锥刀具在非可展直纹面上的加工过程的解析表示,设计了计算初始加工刀位方法;然后,展开了加工误差的计算,提出了单刀位下误差度量函数,使侧铣加工过程中各点位法向误差的平方和最小,设计了基于改进的免疫克隆选择算法的刀位优化方法,并提出了圆锥刀侧铣刀位包络误差优化模型,采用两点偏置法确定了初始刀轴矢量,将抗体相似度-浓度指标引入免疫克隆选择算法中,以提升计算速度,使用改进算法对误差度量函数进行了求解,从而获得了优化后的侧铣加工刀位;最后,通过MATLAB仿真验证了该方案的可行性。研究结果表明:相对于未经改进的免疫克隆算法,优化模型在单刀位下的优化过程收敛速度提升了13.3%,优化后位姿集合形成的刀具包络误差降低了15.8%。该优化模型对于复杂曲面侧铣刀位规划方法的设计具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 复杂曲面侧铣加工 侧铣刀位包络误差 改进免疫克隆选择算法 非可展直纹面 圆锥刀 刀位规划
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基于免疫优势的克隆选择聚类算法 被引量：10
2
作者 刘若辰 沈正春 +1 位作者 贾建 焦李成 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期960-965,共6页
基于克隆选择原理和免疫优势理论,本文提出一种新的基于免疫优势的克隆选择聚类算法(Immun-odomaince based Clonal Selection Clustering Algorithm,IDCSCA),该算法通过在经典的克隆选择算法框架中,引入基于免疫优势理论的免疫优势算... 基于克隆选择原理和免疫优势理论,本文提出一种新的基于免疫优势的克隆选择聚类算法(Immun-odomaince based Clonal Selection Clustering Algorithm,IDCSCA),该算法通过在经典的克隆选择算法框架中,引入基于免疫优势理论的免疫优势算子实现了在线自适应动态获得先验知识和个体间的信息共享.新算法首先通过对群体中若干最优抗体的分析,提取免疫优势,然后将其推广到整个抗体群,通过在进化过程中利用积累的先验知识,在保证抗体种群多样性的基础上加快收敛速度.采用个5个数据集对算法性能进行了测试,与模糊C均值算法(Fuzzy C-means,FCM)、基于遗传算法的模糊聚类算法(Genetic Algorithm based Fuzzy C-means,GAFCM)以及基于克隆选择的模糊聚类算法(Clonal Selection Algorithm based Fuzzy C-means,CSAFCM)比较,结果表明IDCSCA能有效避免聚类中心迭代过程中陷入局部最优点的问题,而且聚类性能更稳定. 展开更多
关键词 免疫克隆 遗传算法 免疫优势 聚类
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免疫优势克隆算法 被引量：22
3
作者 杜海峰 焦李成 刘若辰 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第12期1918-1924,共7页
借鉴生物免疫学的有关理论,该文阐述了用于人工免疫系统的免疫优势概念,包括抗体免疫优势和抗原免疫优势.进一步地,构造了不同的免疫优势算子,并结合抗体克隆选择机理,提出了一种新的混合人工免疫系统算法一免疫优势克隆算法.0-1背包问... 借鉴生物免疫学的有关理论,该文阐述了用于人工免疫系统的免疫优势概念,包括抗体免疫优势和抗原免疫优势.进一步地,构造了不同的免疫优势算子,并结合抗体克隆选择机理,提出了一种新的混合人工免疫系统算法一免疫优势克隆算法.0-1背包问题和复杂函数优化问题的仿真试验表明,新算法具有处理类似复杂问题的能力,且性能要优于相应的遗传算法. 展开更多
关键词 克隆 免疫优势 人工免疫系统 遗传算法
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基于免疫克隆选择算法的固定费用运输问题优化 被引量：7
4
作者 秦子玄 陈霞 +3 位作者 唐小鹏 梁时木 漆杨 于中华 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2009年第7期2530-2532,共3页
固定费用运输问题(fcTP)是物流运输中的高级问题,属于NP难题,较难得到最优解。针对现有方法存在的不足,提出了基于免疫克隆选择的fcTP求解算法。在该算法中,抗体采用矩阵形式编码,初始抗体群随机产生,通过迭代进行克隆选择、克隆抑制、... 固定费用运输问题(fcTP)是物流运输中的高级问题,属于NP难题,较难得到最优解。针对现有方法存在的不足,提出了基于免疫克隆选择的fcTP求解算法。在该算法中,抗体采用矩阵形式编码,初始抗体群随机产生,通过迭代进行克隆选择、克隆抑制、基因变异等操作,对潜在解空间进行寻优搜索。实验结果表明,对于fcTP的优化,免疫克隆选择算法能够快速收敛于全局最优解,克服了遗传算法收敛速度慢和容易陷入局部最优的缺点。 展开更多
关键词 克隆 免疫克隆选择算法 固定费用运输问题 遗传算法
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改进免疫克隆算法的Job Shop调度 被引量：4
5
作者 刘爱军 杨育 +3 位作者 邢青松 姚豪 张煜东 周振宇 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期61-67,共7页
提出了基于种群协同进化的并行免疫克隆算法,将种群中个体的亲和度计算并行在多个计算节点上同时进行。引入免疫记忆机制,使抗体种群的演化过程和记忆单元的演化过程并行进行,更好地实现了抗体间的相互协作,保证了解集从可行域内部和不... 提出了基于种群协同进化的并行免疫克隆算法,将种群中个体的亲和度计算并行在多个计算节点上同时进行。引入免疫记忆机制,使抗体种群的演化过程和记忆单元的演化过程并行进行,更好地实现了抗体间的相互协作,保证了解集从可行域内部和不可行域边缘向着最优解逼近。采用了克隆增殖变异和交叉算子的操作,增加了种群中优秀个体获得克隆增殖实现亲和度成熟的机会,提高抗体群分布的多样性,在深度搜索和广度寻优之间取得了平衡。从而保证了算法较强的收敛性以及搜索空间的多样性。利用标准问题库对算法进行测试,并分析算法参数对算法结果的影响,仿真结果表明,该算法对待寻优空间的全局搜索能力和局部搜索能力以及算法的稳定性与计算速率都要强于简单免疫克隆算法和遗传算法等优化算法。 展开更多
关键词 生产控制 调度算法 并行免疫克隆算法 协同优化 克隆激励
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一种改进的动态克隆选择免疫算法在入侵检测中的应用研究 被引量：9
6
作者 许春 李涛 +3 位作者 刘孙俊 杨频 刘念 张建华 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2006年第3期50-54,共5页
给出自体、非自体、抗原、抗体、免疫细胞的定义,改进亲和力计算公式,提出可控变异和随机变异方法并以此改进动态克隆选择算法。设计并实现基于该改进免疫算法的入侵检测系统(IDS)模型,仿真实验表明,改进后的算法有效提高入侵检测系统... 给出自体、非自体、抗原、抗体、免疫细胞的定义,改进亲和力计算公式,提出可控变异和随机变异方法并以此改进动态克隆选择算法。设计并实现基于该改进免疫算法的入侵检测系统(IDS)模型,仿真实验表明,改进后的算法有效提高入侵检测系统的自适应性。 展开更多
关键词 动态克隆选择算法 入侵检测 人工免疫 亲和力
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基于免疫克隆选择算法的图像分割 被引量：21
7
作者 丛琳 沙宇恒 焦李成 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第7期1169-1173,共5页
图像分割是图像处理领域中不可缺少的一个分支。该文基于阈值分割方法,将免疫克隆选择优化算法应用到图像分割中,提出了一种新的图像分割算法。详细叙述了算法机理,并对算法复杂度进行了理论分析以及实验数据比较。在仿真实验中,将遗传... 图像分割是图像处理领域中不可缺少的一个分支。该文基于阈值分割方法,将免疫克隆选择优化算法应用到图像分割中,提出了一种新的图像分割算法。详细叙述了算法机理,并对算法复杂度进行了理论分析以及实验数据比较。在仿真实验中,将遗传算法和免疫克隆选择算法分别独立运行10次,对10次得到的阈值以及均值、方差进行了比较,并将函数评价次数作为算法复杂度的评价指标。该文算法不仅能够对图像进行准确的分割,而且在同样的种群规模下能够以较少的迭代代数和较低的函数评价次数得到最优阈值。仿真结果表明,该方法应用在图像分割中是可行的、有效的。 展开更多
关键词 图像分割 人工免疫系统 克隆选择 遗传算法
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克隆选择免疫遗传算法对高维0/1背包问题应用 被引量：12
8
作者 武慧虹 钱淑渠 徐志丹 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2013年第3期845-848,870,共5页
针对遗传算法求解高维背包问题收敛速度慢、易于陷入局部最优的缺点,基于生物免疫系统克隆选择原理,提出一种克隆选择免疫遗传算法。该算法中抗体采用二进制编码,通过抗体浓度设计抗体亲和力,进化群分离为可行群和非可行群,进化过程仅... 针对遗传算法求解高维背包问题收敛速度慢、易于陷入局部最优的缺点,基于生物免疫系统克隆选择原理,提出一种克隆选择免疫遗传算法。该算法中抗体采用二进制编码,通过抗体浓度设计抗体亲和力,进化群分离为可行群和非可行群,进化过程仅可行抗体动态克隆和突变,非可行抗体经修复算子获可行抗体。数值实验中,选取三种著名的算法用于四种高维的背包问题求解,结果表明:所提算法较其他算法具有更强的约束处理能力和快速收敛的效果。 展开更多
关键词 克隆选择 免疫系统 遗传算法 高维 背包问题
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桁架结构优化设计的免疫克隆选择算法 被引量：7
9
作者 李峰 唐和生 +1 位作者 许锐 薛松涛 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1261-1265,1297,共6页
为了解决带有应力约束和位移约束的桁架的尺寸优化问题,将免疫克隆选择算法应用于结构的尺寸优化设计.根据免疫学基本原理,在基本克隆选择算法的基础上引入精英策略,并给出合理的参数值.在桁架结构优化的数学模型中,采用惩罚函数法处理... 为了解决带有应力约束和位移约束的桁架的尺寸优化问题,将免疫克隆选择算法应用于结构的尺寸优化设计.根据免疫学基本原理,在基本克隆选择算法的基础上引入精英策略,并给出合理的参数值.在桁架结构优化的数学模型中,采用惩罚函数法处理违反约束的情况.最后对几个经典的桁架进行了优化.数值结果表明,改进的免疫克隆算法收敛速度快、鲁棒性好,可以应用于桁架结构的优化设计. 展开更多
关键词 免疫克隆选择算法 桁架结构 尺寸优化 惩罚函数法 精英策略
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基于免疫克隆原理的改进粒子群优化算法的研究 被引量：18
10
作者 陈颖 徐晓晖 李志全 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1471-1474,共4页
提出了一种改进的粒子群优化(PSO)算法来进行函数优化,以克服PSO算法容易陷入局部极值的不足,加快收敛速度,从而实现全局搜索。PSO算法是基于群体智能的随机优化算法,参数结构简单,但收敛速度慢,容易陷入局部极值。通过对PSO算法的深入... 提出了一种改进的粒子群优化(PSO)算法来进行函数优化,以克服PSO算法容易陷入局部极值的不足,加快收敛速度,从而实现全局搜索。PSO算法是基于群体智能的随机优化算法,参数结构简单,但收敛速度慢,容易陷入局部极值。通过对PSO算法的深入分析,基于传统的速度——位置更新操作,把免疫克隆(IC)原理引入PSO算法中,将抗体视为粒子,根据亲和度的高低进行粒子克隆选择、克隆抑制和高频变异,提高了种群的多样性和全局搜索的能力。测试结果表明,该算法完成全局搜索所需的迭代次数明显少于PSO算法,大大缩短了搜索时间,在多维函数最优解的搜索中具有优良的性能。 展开更多
关键词 群体智能 粒子群优化(PSO)算法 免疫克隆(IC)算法 全局搜索
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求解SAT问题的量子免疫克隆算法 被引量：45
11
作者 李阳阳 焦李成 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期176-183,共8页
将量子计算应用于人工免疫系统中的克隆算子,提出了一种基于量子编码的免疫克隆算法(Quantum-InspiredImmuneClonalAlgorithm,QICA)来求解SAT问题,并从理论上证明了算法的全局收敛性.算法中采用量子位的编码方式来表达种群中的抗体,针... 将量子计算应用于人工免疫系统中的克隆算子,提出了一种基于量子编码的免疫克隆算法(Quantum-InspiredImmuneClonalAlgorithm,QICA)来求解SAT问题,并从理论上证明了算法的全局收敛性.算法中采用量子位的编码方式来表达种群中的抗体,针对这种编码方式采用量子旋转门和动态调整旋转角度策略对抗体进行演化,加速原有克隆算子的收敛;利用克隆算子的局部寻优能力强的特点,在各个子群体间采用量子交叉操作来增强信息交流,提高种群的多样性防止早熟.实验中,用标准SATLIB库中的3700个不同规模的标准SAT问题对QICA的性能作了全面的测试,并与单纯的量子遗传算法和简单免疫克隆算法以及著名的WalkSAT和PFEA2算法进行比较,仿真实验表明:QICA具有更高的成功率和运算效率.对于具有250个变量、1065个子句的SAT问题,QICA也仅用了1.357s,显示出了优越的性能. 展开更多
关键词 量子编码 遗传算法 人工免疫系统 克隆算子 SAT问题
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启发式自适应免疫克隆算法 被引量：12
12
作者 胡江强 郭晨 李铁山 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期1-5,共5页
基于克隆选择学说,采用浮点数编码,提出了一种新的克隆选择算法.定义了精英克隆变异和启发式交叉2种主要算子;对高亲和度抗体实施小幅变异策略以进行局部搜索,对中等亲和度抗体群实施与高亲和度抗体群进行启发式交叉的策略以加快全局搜... 基于克隆选择学说,采用浮点数编码,提出了一种新的克隆选择算法.定义了精英克隆变异和启发式交叉2种主要算子;对高亲和度抗体实施小幅变异策略以进行局部搜索,对中等亲和度抗体群实施与高亲和度抗体群进行启发式交叉的策略以加快全局搜索,低亲和度抗体则死亡再生以保持种群多样性;为防止进化停滞,自适应地调整亲和度尺度变换参数.对4个复杂函数的测试结果表明该算法有效地克服了早熟问题,收敛速度快,性能稳定,精度高. 展开更多
关键词 浮点数编码 免疫克隆选择 自适应算法 启发式交叉 函数优化
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自适应免疫克隆选择文化算法 被引量：18
13
作者 郭一楠 王辉 程健 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期966-972,共7页
免疫克隆选择算法中,单纯采用克隆选择机制的全局收敛能力较差,而采用(μ+λ)选择机制则容易陷入早熟收敛.为兼顾算法的搜索和探索能力,提出一类自适应免疫克隆选择文化算法.该算法采用文化算法的双层进化机制,提取并利用进化过程中的... 免疫克隆选择算法中,单纯采用克隆选择机制的全局收敛能力较差,而采用(μ+λ)选择机制则容易陷入早熟收敛.为兼顾算法的搜索和探索能力,提出一类自适应免疫克隆选择文化算法.该算法采用文化算法的双层进化机制,提取并利用进化过程中的隐含知识,有机结合克隆选择和(μ+λ)选择两种机制,从而给出一种基于知识的自适应调整选择机制的混合选择策略.针对标准测试函数的仿真结果表明,该算法具有更稳定的全局收敛性能及较快的收敛速度. 展开更多
关键词 自适应 克隆选择 (μ+λ)选择 文化算法 免疫算法
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混合交通网络设计及免疫克隆退火算法求解研究 被引量：3
14
作者 孙杨 宋瑞 +1 位作者 何世伟 陈强 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 2009年第3期103-108,共6页
研究混合交通网络设计问题,以交通网络总阻抗最小为目标,在建设资金的约束条件下给出了双层规划模型.将模拟退火算法中的退火策略引入到免疫克隆算法中,设计了求解模型的免疫克隆退火算法.算例验证了算法的可行性,并通过与模拟退火算法... 研究混合交通网络设计问题,以交通网络总阻抗最小为目标,在建设资金的约束条件下给出了双层规划模型.将模拟退火算法中的退火策略引入到免疫克隆算法中,设计了求解模型的免疫克隆退火算法.算例验证了算法的可行性,并通过与模拟退火算法比较证明了设计算法的有效性.最后,在给定不同建设资金的约束条件下进行了灵敏度分析,并讨论了投资成本与网络总阻抗、建设资金约束与网络设计决策的关系. 展开更多
关键词 混合交通网络设计 双层规划 资金约束 免疫克隆算法 模拟退火算法 免疫克隆退火算法
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基于免疫克隆算法的认知无线电多信道联合感知方法 被引量：5
15
作者 夏巧桥 田茂 +1 位作者 汪鼎文 陈曦 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期55-60,共6页
该文研究了认知无线电多信道联合感知的数学模型,并将此模型转换为以认知系统总吞吐率最大化为目标的带约束优化问题,进而提出一种基于免疫克隆的多信道联合感知算法。仿真实验表明所提算法在收敛速度以及稳定性上均明显优于已有的基于... 该文研究了认知无线电多信道联合感知的数学模型,并将此模型转换为以认知系统总吞吐率最大化为目标的带约束优化问题,进而提出一种基于免疫克隆的多信道联合感知算法。仿真实验表明所提算法在收敛速度以及稳定性上均明显优于已有的基于遗传算法的感知方法,并且所提算法在对主用户造成相同的干扰条件下能提供更高的系统总吞吐率。 展开更多
关键词 认知无线电 频谱感知 免疫克隆算法 遗传算法 多信道联合感知
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一种新的免疫克隆选择算法 被引量：5
16
作者 李永忠 孙彦 +2 位作者 罗军生 徐静 杨鸽 《江南大学学报（自然科学版）》 CAS 2007年第6期774-778,共5页
提出了一种新的人工免疫系统算法——免疫克隆选择算法,描述了算法的操作过程.采用函数优化仿真实验与进化算法进行比较,结果表明免疫克隆选择算法收敛速度快,求解精度高,稳定性好,并能有效地克服早熟问题和骗问题.
关键词 人工免疫系统 克隆选择 进化算法
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基于免疫克隆算法的容量受限工厂选址问题研究 被引量：4
17
作者 漆杨 秦子玄 +1 位作者 陈霞 于中华 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2009年第1期127-129,共3页
容量受限的工厂选址问题属于NP难题,较难得到最优解和满意解。针对现有方法存在的不足,提出了基于免疫克隆的容量受限工厂选址算法,该算法采用不同于一般免疫克隆算法的编码、抗体产生、克隆选择、体细胞高频变异、克隆抑制、抗体循环... 容量受限的工厂选址问题属于NP难题,较难得到最优解和满意解。针对现有方法存在的不足,提出了基于免疫克隆的容量受限工厂选址算法,该算法采用不同于一般免疫克隆算法的编码、抗体产生、克隆选择、体细胞高频变异、克隆抑制、抗体循环补充策略。实验结果表明,免疫克隆算法在解决容量受限的工厂选址问题上,能快速收敛于全局最优解,克服了遗传算法易陷入局部最优解和收敛速度慢的缺点。 展开更多
关键词 克隆 免疫算法 工厂选址
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基于克隆选择原理的免疫算法 被引量：9
18
作者 周泉 章兢 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2005年第21期61-63,76,共4页
提出了一种基于克隆选择原理的人工免疫算法(AIA),该算法中引入了克隆选择、克隆删除、受体编辑、体细胞高频变异等思想,并将其应用到广义最小生成树(GMST)的求解当中,仿真结果证明提出的免疫算法能迅速收敛到全局最优解,显著提高了全... 提出了一种基于克隆选择原理的人工免疫算法(AIA),该算法中引入了克隆选择、克隆删除、受体编辑、体细胞高频变异等思想,并将其应用到广义最小生成树(GMST)的求解当中,仿真结果证明提出的免疫算法能迅速收敛到全局最优解,显著提高了全局收敛可靠性和全局收敛速度。 展开更多
关键词 免疫算法 最小生成树 克隆选择 克隆删除 受体编辑 高频变异
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用于函数优化的改进免疫克隆多样性算法 被引量：14
19
作者 莫宏伟 金鸿章 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2004年第1期76-79,共4页
免疫系统具有许多可以用于解决工程和科学问题的特性,人工免疫系统是基于免疫系统特性而发展的新兴智能系统.针对免疫算法的多样性,利用免疫系统克隆选择和克隆抑制机制,提出一种用于函数优化的改进免疫克隆多样性算法,以达到简化复杂... 免疫系统具有许多可以用于解决工程和科学问题的特性,人工免疫系统是基于免疫系统特性而发展的新兴智能系统.针对免疫算法的多样性,利用免疫系统克隆选择和克隆抑制机制,提出一种用于函数优化的改进免疫克隆多样性算法,以达到简化复杂系统函数算法的目的.多样性算法是一种基于免疫系统抗体多样性机制而开发的免疫算法,这里给出了改进的算法步骤,指出改进算法与原算法的主要区别以及所依据的免疫系统原理;文章还对算法的复杂性进行了分析,证明了改进免疫系统克隆多样性算法可以利用相对小的候选解群体解决复杂函数优化问题. 展开更多
关键词 免疫系统 人工免疫系统 函数优化 改进免疫克隆多样性算法
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环境变异免疫克隆算法解决有约束优化问题 被引量：3
20
作者 徐海黎 朱志松 +1 位作者 王恒 朱龙彪 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第11期2412-2416,共5页
为了克服免疫克隆算法搜索效率低、无法直接对进化经验学习等缺点,设计了环境变异免疫克隆算法,在普通免疫克隆算法中引入环境变异算子,通过环境变量积累进化过程中的经验,使算法具备了一定的学习能力;重新设计了代价函数,采用一种新颖... 为了克服免疫克隆算法搜索效率低、无法直接对进化经验学习等缺点,设计了环境变异免疫克隆算法,在普通免疫克隆算法中引入环境变异算子,通过环境变量积累进化过程中的经验,使算法具备了一定的学习能力;重新设计了代价函数,采用一种新颖的罚函数排序形式来处理由于约束条件造成的解集空间不连续问题,进而提高了算法的搜索效率及稳定性。通过对13个常用有约束优化问题测试函数的仿真实验,表明了环境变异免疫克隆算法在有约束优化问题上具有很好的性能。 展开更多
关键词 免疫算法 克隆 环境变异 有约束优化
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