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求解动态优化问题的改进多种群引力搜索算法 被引量:5
1
作者 毕晓君 刁鹏飞 +1 位作者 王艳娇 肖婧 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期3325-3331,共7页
针对目前多种群算法解决动态优化问题时存在过多冗余计算、寻优精度低等缺陷,提出多种群串行搜索的引力搜索算法。采用多种群串行搜索的策略,便于当前子种群利用其他已收敛种群的进化信息。为解决多峰重复搜索而带来的冗余计算问题,提... 针对目前多种群算法解决动态优化问题时存在过多冗余计算、寻优精度低等缺陷,提出多种群串行搜索的引力搜索算法。采用多种群串行搜索的策略,便于当前子种群利用其他已收敛种群的进化信息。为解决多峰重复搜索而带来的冗余计算问题,提出具有约束条件的初始化策略,给予初始化的粒子以方向性的指引,避免其初始化在已寻峰区域;采用距离判决的策略发现并终止多峰重复搜索。为全面的监测环境变化及解决多样性丢失问题,提出一种监测环境策略及追踪策略。研究结果表明:所提算法,面对不同的环境变化程度以及不同的峰值数量,其求解精度都优于其他7种对比算法的求解精度,证明该算法在求解动态优化问题上的优越性。 展开更多
关键词 引力搜索算法(GSA) 动态优化问题(DOPs) 多种群策略
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求解动态优化问题的分叉PSO算法 被引量:3
2
作者 王洪峰 汪定伟 黄敏 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第12期2895-2899,共5页
近些年来,求解动态环境中的优化问题已经逐渐成为进化计算领域的一个新的研究热点。为了改善一般PSO算法求解这种动态优化问题的能力,现提出了一种采用分叉策略的多粒子群PSO算法。该算法能够利用一个较大的主粒子群不断搜索问题适值曲... 近些年来,求解动态环境中的优化问题已经逐渐成为进化计算领域的一个新的研究热点。为了改善一般PSO算法求解这种动态优化问题的能力,现提出了一种采用分叉策略的多粒子群PSO算法。该算法能够利用一个较大的主粒子群不断搜索问题适值曲线上新的峰,而利用从主粒子群中分离出来的若干个较小的子粒子群去跟踪已经发现的峰的变化。通过对一组标准动态测试函数的实验,能够证明所提出的算法在动态环境中具有较强的鲁棒性和适应性。 展开更多
关键词 粒子群优化算法 分叉 多粒子群 动态优化问题
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一种求解动态优化问题的改进自适应差分进化算法 被引量:2
3
作者 刘树强 秦进 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期84-91,99,共9页
针对原始动态自适应差分进化(SADE)算法局部搜索能力弱和寻优精度低的问题,提出一种求解动态优化问题的邻域搜索差分进化(NSDE)算法。通过引入邻域搜索机制,在划分种群最优个体的邻域空间范围内产生候选解,选取候选解集合中的最优解并... 针对原始动态自适应差分进化(SADE)算法局部搜索能力弱和寻优精度低的问题,提出一种求解动态优化问题的邻域搜索差分进化(NSDE)算法。通过引入邻域搜索机制,在划分种群最优个体的邻域空间范围内产生候选解,选取候选解集合中的最优解并对种群最优个体进行迭代,增强算法局部搜索能力。在传统基于距离的排斥方案中,引入hill-valley函数追踪邻近峰,提高算法寻优精度。实验结果表明,与SADE、人工免疫网络动态优化、多种群竞争差分进化和改进差分进化算法相比,NSDE算法在49个测试问题中分别有28、38、29和38个测试问题的平均误差更小,综合性能表现更好。 展开更多
关键词 自适应差分进化 动态优化问题 邻域搜索 排斥方案 平均误差
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求解动态优化问题的多种群骨干粒子群算法 被引量:4
4
作者 陈健 申元霞 纪滨 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2017年第19期45-50,108,共7页
针对动态优化问题(Dynamic Optimization Problem,DOP)中所面临的过时记忆和多样性丧失的挑战,提出了一种改进的多种群骨干粒子群优化算法(Multi-swarms Bare Bones Particle Swarm Optimization,MBBPSO)。通过设置环境勘探粒子及时检... 针对动态优化问题(Dynamic Optimization Problem,DOP)中所面临的过时记忆和多样性丧失的挑战,提出了一种改进的多种群骨干粒子群优化算法(Multi-swarms Bare Bones Particle Swarm Optimization,MBBPSO)。通过设置环境勘探粒子及时检测环境的变化,避免了错误信息误导种群的进化方向;环境改变后,利用上一个环境搜索的信息初始化新的种群,提高MBBPSO快速追踪到当前环境的优秀解的能力;当种群陷入停滞时,采用新的进化方程以加强粒子的活性和多种群策略维持群体的多样性。仿真实验表明,MBBPSO在解决动态环境问题中具有较强的竞争力。 展开更多
关键词 动态优化问题 骨干粒子群算法 过时记忆 多样性丧失 多种群
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高计算代价动态优化问题的代理模型辅助粒子群优化算法
5
作者 张勇 胡江涛 《陕西师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期71-84,共14页
针对同时具备动态优化与高计算代价两种特征的高代价动态优化问题,提出一种代理模型辅助的动态粒子群优化算法。为加快种群对环境变化的响应速度,给出一种基于多方向预测的种群初始化方法,用来产生多样性好且目标值优秀的初始种群;为降... 针对同时具备动态优化与高计算代价两种特征的高代价动态优化问题,提出一种代理模型辅助的动态粒子群优化算法。为加快种群对环境变化的响应速度,给出一种基于多方向预测的种群初始化方法,用来产生多样性好且目标值优秀的初始种群;为降低代理模型的构建代价且保持其预测精度,设计一种融合目标值预测机制的代理模型更新策略。通过处理多个典型的高计算代价动态优化问题,实验结果表明,相比已有算法,所提算法可以较快地跟踪随环境变化的问题最优解。 展开更多
关键词 粒子群优化 动态优化问题 高计算代价 代理模型
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斥力势场下的多粒子群协同动态优化算法及其应用 被引量:6
6
作者 胡成玉 吴湘宁 王永骥 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2011年第7期1325-1330,共6页
动态环境下的优化问题是当前智能计算领域一个研究热点.针对当前多种群动态优化存在的问题,提出一种基于斥力势场的多粒子群协同优化算法,利用多个种群并行搜索,当发现局部极值点后,在局部极值点处建立人工斥力势场,防止多种群对该区域... 动态环境下的优化问题是当前智能计算领域一个研究热点.针对当前多种群动态优化存在的问题,提出一种基于斥力势场的多粒子群协同优化算法,利用多个种群并行搜索,当发现局部极值点后,在局部极值点处建立人工斥力势场,防止多种群对该区域重复搜索,当环境变化时,采用柯西变异对种群进行初始化,通过对DF仿真,验证了改进算法具有较好的跟踪性能.另外,本文从数学上证明了多种群搜索的优越性,分析了柯西变异优于其它变异的原因,为算法的改进策略提供了理论依据.最后将该方法应用于动态系统PID控制器的参数整定上,获得了满意的控制效果. 展开更多
关键词 粒子群算法 动态优化问题 多种群协同 柯西变异
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解决动态多中心问题的自学习差异进化算法 被引量:2
7
作者 刘星宝 殷建平 +1 位作者 胡春华 陈荣元 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期166-175,共10页
为解决动态环境下的多中心优化问题,提出自学习差异进化算法。通过评估特定个体检测到环境变化,自学习算子将群体引至新的环境,并保持群体的拓扑结构不变,以继续当前的进化趋势。采用邻域搜索机制加快算法的收敛速度,引入随机个体迁入... 为解决动态环境下的多中心优化问题,提出自学习差异进化算法。通过评估特定个体检测到环境变化,自学习算子将群体引至新的环境,并保持群体的拓扑结构不变,以继续当前的进化趋势。采用邻域搜索机制加快算法的收敛速度,引入随机个体迁入机制增加群体多样性。实验以周期动态函数为测试对象,比较自学习差异进化算法与部分智能优化算法的性能,结果表明,新算法有更快的收敛速度和更好的环境适应能力。 展开更多
关键词 进化计算 动态优化 自学习机制 多中心动态优化问题 差异进化
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一种环境辨识记忆动态贝叶斯优化算法
8
作者 彭星光 高晓光 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第34期4-6,共3页
为了使贝叶斯优化算法(BOA)具有动态优化能力,提出了基于环境辨识的记忆策略(EIMS)。该策略利用概率模型对优良解的描述能力,简化了记忆管理过程并减少了记忆所占内存空间。设计了最优个体+采用平均的环境辨识算法。实验结果表明,通过... 为了使贝叶斯优化算法(BOA)具有动态优化能力,提出了基于环境辨识的记忆策略(EIMS)。该策略利用概率模型对优良解的描述能力,简化了记忆管理过程并减少了记忆所占内存空间。设计了最优个体+采用平均的环境辨识算法。实验结果表明,通过对历史信息的记忆和利用,EIMS能够使BOA有效求解动态优化问题,算法的性能在循环、循环+噪声以及随机动态环境下均显著优于重启式BOA。 展开更多
关键词 贝叶斯优化算法 概率模型 环境辨识 动态优化问题
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动态环境下带有非线性效应的复合粒子群优化算法 被引量:4
9
作者 刘黎黎 李国家 汪定伟 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1253-1262,共10页
针对粒子群优化算法在求解动态优化问题存在多样性缺失,寻优速度慢等缺陷,借鉴物理学中的非线性复合效应,本文提出带有非线性效应的复合粒子群优化算法,该算法利用复合材料的相乘效应根据粒子的相似性,基于"最坏优先"规则将... 针对粒子群优化算法在求解动态优化问题存在多样性缺失,寻优速度慢等缺陷,借鉴物理学中的非线性复合效应,本文提出带有非线性效应的复合粒子群优化算法,该算法利用复合材料的相乘效应根据粒子的相似性,基于"最坏优先"规则将种群划分成若干复合粒子.为使种群迅速地在动态环境中找到最优解,利用复合材料的共振效应,成员粒子通过自适应异速度映射机制整合有价值信息.为提高种群的多样性,利用复合材料的诱导效应,引入复合粒子的整体运动策略.最后通过动态标准测试问题实验对相关参数设置进行了分析,并与其他几种粒子群算法相比较,验证了该算法在动态环境中的有效性. 展开更多
关键词 粒子群优化 复合粒子 异速度映射 自适应步长调整 动态优化问题
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基于邻域搜索的粒子群动态优化算法 被引量:2
10
作者 申鼎才 胡声洲 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2017年第5期628-632,共5页
常规的粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法在求解动态环境下优化问题时,由于其收敛性而失去对最优解的跟踪能力。为了更好地增加种群的多样性,以保证算法更好地追踪动态环境下最优解的变化,文章提出一种基于邻域搜索的粒... 常规的粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法在求解动态环境下优化问题时,由于其收敛性而失去对最优解的跟踪能力。为了更好地增加种群的多样性,以保证算法更好地追踪动态环境下最优解的变化,文章提出一种基于邻域搜索的粒子群动态优化算法(neighborhood search particle swarm optimization,NSPSO)。在每一演化代中对个体依适应值从大到小排序,并对排序后的个体按从大到小的顺序以一定的比例分配Leader、Follower、Scouter 3种不同的角色,不同角色的个体采用不同的更新策略,使得算法在维持一定开发能力的同时维持较强的探索能力。通过对移动峰问题的实验发现NSPSO算法具有较小的离线误差,且离线误差受变化强度的影响均小于其他用于比较的算法,从而验证了NSPSO算法能够有效地跟踪动态环境下最优解的变化。 展开更多
关键词 粒子群优化(PSO) 动态优化问题 邻域搜索 多角色 演化计算
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基于自动快速密度峰值聚类的粒子群动态优化算法 被引量:1
11
作者 李飞 乐强 +2 位作者 潘紫微 孙怡宁 余晓流 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2023年第S01期154-162,共9页
针对常规多种群方法在求解动态优化问题时往往存在多样性缺失现象,提出一种基于自动快速密度峰值聚类的粒子群动态优化算法(DPCPSO)。首先,利用自动快速密度峰值聚类通过粒子的自身密度和相对距离创建无敏感参数子种群;然后,使用粒子群... 针对常规多种群方法在求解动态优化问题时往往存在多样性缺失现象,提出一种基于自动快速密度峰值聚类的粒子群动态优化算法(DPCPSO)。首先,利用自动快速密度峰值聚类通过粒子的自身密度和相对距离创建无敏感参数子种群;然后,使用粒子群优化(PSO)来寻找最优解,在搜索过程中采用停滞计数器来判断粒子是否停滞,防止种群过早收敛;最后,采用最优粒子重定位策略响应环境变化。为了验证所提出算法的性能,在移动峰值基准(MPB)和广义动态基准生成器(GDBG)测试问题上进行了仿真实验。仿真实验中,所提算法性能与基于亲和传播聚类的动态优化算法(APCPSO)、基于聚类的动态优化(CPSO)算法等其他先进算法相比较,在峰值数大于20以及变化频率为2000和3000时均取得良好的结果。实验结果表明,所提算法更适合求解多模态和快变特性的动态优化问题。 展开更多
关键词 动态优化问题 多种群方法 快速密度峰值聚类 停滞检测 最优粒子重定位策略
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基于多粒子群协同的动态多目标优化算法及应用 被引量:21
12
作者 胡成玉 姚宏 颜雪松 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期1313-1323,共11页
在现实生活中大多数多目标优化问题都随时间变化,这就要求优化算法在时间约束内快速找到动态变化Pareto最优解或Pareto边界.基于此,提出一种基于多种群协同的动态多目标粒子群改进算法,旨在利用多种群竞争和协作两种模式互相配合,从而... 在现实生活中大多数多目标优化问题都随时间变化,这就要求优化算法在时间约束内快速找到动态变化Pareto最优解或Pareto边界.基于此,提出一种基于多种群协同的动态多目标粒子群改进算法,旨在利用多种群竞争和协作两种模式互相配合,从而达到快速高效求解动态多目标优化问题的目的,多种群竞争模式主要任务是对解空间进行"勘探"搜索,当竞争失效后,自适应切换到协作模式对解空间进行"开采"搜索.通过对多种群协同搜索概率分析,证明多种群相比单种群具有更高的搜索效率,通过对3类动态多目标测试函数仿真,验证了改进算法的有效性;最后将该方法应用于动态系统PID控制器的参数整定上,得到了较优的控制参数,取得满意的控制效果. 展开更多
关键词 多粒子群协同 动态多目标优化问题 动态系统 PID控制 柯西变异
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动态环境中的Memetic算法 被引量:6
13
作者 王洪峰 汪定伟 黄敏 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1060-1068,共9页
针对近几年在进化计算领域被广泛关注的动态优化问题,提出了一种基于粒子群优化(PSO)的Memetic算法.在一种环状拓扑结构的局部PSO模型中,利用模糊认知局域搜索策略来改善部分粒子的质量,同时引入一种自组织随机移民策略来保持算... 针对近几年在进化计算领域被广泛关注的动态优化问题,提出了一种基于粒子群优化(PSO)的Memetic算法.在一种环状拓扑结构的局部PSO模型中,利用模糊认知局域搜索策略来改善部分粒子的质量,同时引入一种自组织随机移民策略来保持算法的种群多样性.通过对一组标准动态测试问题的仿真实验,能够证明所提出的算法在动态环境中的有效性和适应能力. 展开更多
关键词 MEMETIC算法 粒子群优化算法 局域搜索 动态优化问题
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基于决策变量时域变化特征分类的动态多目标进化算法
14
作者 闵芬 董文波 丁炜超 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2154-2176,共23页
动态多目标优化问题(Dynamic multi-objective optimization problems,DMOPs)广泛存在于科学研究和工程实践中,其主要考虑在动态环境下同时联合优化多个冲突目标.现有方法往往关注于目标空间的时域特征,忽视了对单个决策变量变化特性的... 动态多目标优化问题(Dynamic multi-objective optimization problems,DMOPs)广泛存在于科学研究和工程实践中,其主要考虑在动态环境下同时联合优化多个冲突目标.现有方法往往关注于目标空间的时域特征,忽视了对单个决策变量变化特性的探索与利用,从而在处理更复杂的问题时不能有效引导种群收敛.为此,提出一种基于决策变量时域变化特征分类的动态多目标进化算法(Dynamic multi-objective evolutionary algorithm based on classification of decision variable temporal change characteristics,FT-DMOEA).所提算法在环境动态变化时,首先基于决策变量时域变化特征分类方法将当前时刻决策变量划分为线性变化和非线性变化两种类型;然后分别采用拉格朗日外插法和傅里叶预测模型对线性和非线性变化决策变量进行下一时刻的初始化操作.为了更有效地识别非线性决策变量变化模式,傅里叶预测模型通过傅里叶变换将历史种群数据从时域转换到频域,在分析周期性频率特征后,使用自回归模型进行频谱估计后再反变换至时域.在多个基准数据集上和其他算法进行对比,实验结果表明,所提算法是有效的. 展开更多
关键词 傅里叶变换 动态多目标优化问题 决策变量分类 动态多目标进化算法 预测策略
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基于粒子滤波的动态进化算法 被引量:2
15
作者 彭星光 高晓光 +1 位作者 魏小丰 孟波波 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期393-397,共5页
粒子滤波(PF)中粒子的选取与保留过程暗含着"优胜劣汰"的特点,因此PF和进化算法(EA)有着相近的仿生学特点,能够很"自然"进行结合。文章针对具有可学习性的非随机动态优化问题,提出一种基于粒子滤波的动态进化算法,... 粒子滤波(PF)中粒子的选取与保留过程暗含着"优胜劣汰"的特点,因此PF和进化算法(EA)有着相近的仿生学特点,能够很"自然"进行结合。文章针对具有可学习性的非随机动态优化问题,提出一种基于粒子滤波的动态进化算法,使用PF在决策空间中对最优点的变化进行预测以启发进化算法的搜索。提出一种自适应种群多样性控制方法,用以协调EA和PF对算法的影响。使用移动峰(MPB)问题对算法和随机迁移算法(RIGA)进行了对比测试。实验结果表明所提出的算法是正确、有效的,能够更为有效地求解动态优化问题。 展开更多
关键词 算法 优化 动态优化问题 动态进化算法 粒子滤波
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一种动态环境下带有记忆的三岛粒子群算法 被引量:5
16
作者 王洪峰 汪定伟 《系统工程学报》 CSCD 北大核心 2008年第2期252-256,共5页
近些年来,求解动态环境下的优化问题已经引起越来越多的关注.借鉴并行进化计算中的孤岛模型思想,提出了一种特殊的粒子群算法,将整个粒子群分成三个不同的岛屿(子粒子群),分别具有探索、开发和记忆的功能,子粒子群间每经过一段时间进行... 近些年来,求解动态环境下的优化问题已经引起越来越多的关注.借鉴并行进化计算中的孤岛模型思想,提出了一种特殊的粒子群算法,将整个粒子群分成三个不同的岛屿(子粒子群),分别具有探索、开发和记忆的功能,子粒子群间每经过一段时间进行一次交流.通过对一类标准的动态测试函数——移动峰问题的实验,能够证明该算法有效地解决某些动态优化问题. 展开更多
关键词 粒子群算法 记忆 动态优化问题 岛屿模型
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求解随机时变背包问题的确定性算法 被引量:1
17
作者 贺毅朝 张新禄 +1 位作者 高锁刚 宋超 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2014年第4期854-857,共4页
随机时变背包问题(RTVKP)是智能计算领域中的一个动态组合优化问题,具有重要的理论与应用价值.对于背包载重随机变化的RTVKP问题(记为RTVKP3),首先利用改进的动态规划法提出了一种适于求解具有较小物品价值和较大背包载重的RTVKP3的确... 随机时变背包问题(RTVKP)是智能计算领域中的一个动态组合优化问题,具有重要的理论与应用价值.对于背包载重随机变化的RTVKP问题(记为RTVKP3),首先利用改进的动态规划法提出了一种适于求解具有较小物品价值和较大背包载重的RTVKP3的确定性算法(记为MDP-RTVKP),给出了MDP-RTVKP可成功求解RTVKP3的必要条件;然后,基于MDPRTVKP和DPforRTVKP的不同适用性提出了一种适于求解任意RTVKP3实例的有效方法 GenericDPfRTVKP,并通过对大规模RTVKP3实例的仿真计算验证了GenericDPfRTVKP的通用性与高效性. 展开更多
关键词 动态优化问题 随机时变背包问题 动态规划法 算法复杂度
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Dynamic services selection algorithm in Web services composition supporting cross-enterprises collaboration 被引量:7
18
作者 胡春华 陈晓红 梁昔明 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2009年第2期269-274,共6页
Based on the deficiency of time convergence and variability of Web services selection for services composition supporting cross-enterprises collaboration,an algorithm QCDSS(QoS constraints of dynamic Web services sele... Based on the deficiency of time convergence and variability of Web services selection for services composition supporting cross-enterprises collaboration,an algorithm QCDSS(QoS constraints of dynamic Web services selection)to resolve dynamic Web services selection with QoS global optimal path,was proposed.The essence of the algorithm was that the problem of dynamic Web services selection with QoS global optimal path was transformed into a multi-objective services composition optimization problem with QoS constraints.The operations of the cross and mutation in genetic algorithm were brought into PSOA(particle swarm optimization algorithm),forming an improved algorithm(IPSOA)to solve the QoS global optimal problem.Theoretical analysis and experimental results indicate that the algorithm can better satisfy the time convergence requirement for Web services composition supporting cross-enterprises collaboration than the traditional algorithms. 展开更多
关键词 Web services composition optimal service selection improved particle swarm optimization algorithm (IPSOA) cross-enterprises collaboration
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