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改进粒子群算法的径向柱塞液压马达内曲线优化
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作者 李佳璇 康绍鹏 +4 位作者 杨静 刘凯磊 强红宾 柯贤胜 崔毅 《现代制造工程》 北大核心 2025年第2期69-75,共7页
径向柱塞液压马达在中大型机械装备中应用十分广泛,然而因其内部存在冲击与疲劳磨损等问题,对径向柱塞液压马达的寿命与性能造成了一定的影响。针对上述问题,提出了一种改进粒子群算法优化径向柱塞液压马达内曲线的方法,该方法将等加速... 径向柱塞液压马达在中大型机械装备中应用十分广泛,然而因其内部存在冲击与疲劳磨损等问题,对径向柱塞液压马达的寿命与性能造成了一定的影响。针对上述问题,提出了一种改进粒子群算法优化径向柱塞液压马达内曲线的方法,该方法将等加速度曲线重构为含补偿区的等加速度曲线,以减小冲击和接触应力突变值。以粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)为基础,加入自适应非线性动态权重与多子种群竞争优化策略,构建一种改进粒子群算法,对各区段角度进行重新分配,重新生成含补偿区的径向柱塞液压马达内曲线。对比优化前后的结果表明,最大接触应力下降了2.54%,最大接触应力处的突变值下降至0;接触应力不再阶跃式上升,有上升过程,冲击较小。该研究能够为径向柱塞液压马达的设计提供参考,有效减缓疲劳与磨损,降低冲击影响,从而延长液压马达的使用寿命。 展开更多
关键词 径向柱塞液压马达 内曲线 自适应非线性动态权重 多子种群竞争优化策略 改进粒子算法
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一种基于多种群分层的粒子群优化算法 被引量:13
2
作者 吕林 罗绮 +1 位作者 刘俊勇 田立峰 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期171-176,共6页
为解决粒子群优化(PSO)算法收敛速度慢,易于早熟的不足,采用控制理论的分层思想,提出了多种群分层PSO算法(HSPPSO)。在第1层采用多种群粒子群并行计算。第2层把每个种群看成一个粒子,种群的最优值作为当前粒子的个体最优值,进行第2层粒... 为解决粒子群优化(PSO)算法收敛速度慢,易于早熟的不足,采用控制理论的分层思想,提出了多种群分层PSO算法(HSPPSO)。在第1层采用多种群粒子群并行计算。第2层把每个种群看成一个粒子,种群的最优值作为当前粒子的个体最优值,进行第2层粒子群优化。并把优化结果返回到第1层。在PSO算法的运行过程中,对有集聚倾向的粒子进行速度变异处理,重新初始化速度。最后对4个典型的测试函数进行了测试,研究结果表明,与基本微粒群算法比较,作者提出的算法提高了算法的收敛速度和收敛精度,改善了算法的性能。本算法对大规模系统的优化问题求解提供了一个新的思路。 展开更多
关键词 多种群 粒子算法 分层结构 演化计算
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分层多种群的自适应粒子群算法 被引量:1
3
作者 赵乃刚 赵佳鑫 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2017年第4期108-111,共4页
为了改善粒子群算法的性能,提出一种分层多种群的自适应粒子群算法.为了提高全局搜索和局部搜索的能力,选用了自适应更新的惯性权重和学习因子.为了防止种群多样性的丧失且加快算法的收敛速度,采用了一种分层多种群协同进化策略.最后,... 为了改善粒子群算法的性能,提出一种分层多种群的自适应粒子群算法.为了提高全局搜索和局部搜索的能力,选用了自适应更新的惯性权重和学习因子.为了防止种群多样性的丧失且加快算法的收敛速度,采用了一种分层多种群协同进化策略.最后,将新算法与其他4个算法在23个测试函数上进行了测试,结果表明,新算法能够动态地平衡算法的全局搜索和局部搜索能力,保持种群的多样性,收敛精度高. 展开更多
关键词 粒子算法 自适应 分层多种群策略
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种群熵竞争粒子群算法
4
作者 王霞 王卓然 +1 位作者 张珊 王勇 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2024年第20期96-115,共20页
为进一步提高竞争粒子群优化算法的收敛性和求解精度,提出一种种群熵竞争粒子群算法(population entropy competitive particle swarm optimization algorithm,CSOPE);提出非线性惯性权重调整策略,以均衡粒子的全局勘探能力和局部开采能... 为进一步提高竞争粒子群优化算法的收敛性和求解精度,提出一种种群熵竞争粒子群算法(population entropy competitive particle swarm optimization algorithm,CSOPE);提出非线性惯性权重调整策略,以均衡粒子的全局勘探能力和局部开采能力;提出一种基于熵模型的种群状态检测策略,根据种群的标准化四分位差和标准化中位数差计算种群熵,通过相邻两代种群的熵值之差监测种群状态,当种群处于收敛状态时,对赢家粒子利用灰狼搜索进行局部开采,以提高算法的收敛精度。在CEC2008和CEC2013共21个测试函数上将所提算法与其他8种优化算法进行对比,实验结果表明,CSOPE算法的求解精度和收敛性得到了显著提高。将CSOPE算法应用到无线传感器网络节点定位问题,结果表明CSOPE算法具有较高的定位精度。 展开更多
关键词 竞争粒子算法 种群状态 种群 惯性权重 灰狼搜索
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多种群粒子群算法与混合蛙跳算法融合的研究 被引量:20
5
作者 李俊 孙辉 史小露 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2013年第9期2164-2168,共5页
针对粒子群算法和混合蛙跳算法在复杂函数寻优上易于陷入局部最优值的缺点,提出一种新的粒子群与混合蛙跳融合算法.算法采用多种群粒子群方法,每次进化后,将各子群中的最优粒子组成新的群体,采用混合蛙跳模式进化,以提高种群的多样性.... 针对粒子群算法和混合蛙跳算法在复杂函数寻优上易于陷入局部最优值的缺点,提出一种新的粒子群与混合蛙跳融合算法.算法采用多种群粒子群方法,每次进化后,将各子群中的最优粒子组成新的群体,采用混合蛙跳模式进化,以提高种群的多样性.粒子群各子群的进化模式中,除考虑本子群最好的粒子外,还考虑整合群体最好的粒子.相对于其它一些改进的粒子群或混合蛙跳算法,融合算法概念简单,易于实现,具有良好的全局搜索能力和较快的收敛速度.基准测试函数的仿真结果表明,本文算法优于目前一些常见的改进粒子群算法. 展开更多
关键词 粒子算法 混合蛙跳算法 融合算法 多种群粒子
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一种遗传算法与粒子群优化的多子群分层混合算法 被引量:71
6
作者 金敏 鲁华祥 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1231-1238,共8页
针对遗传算法全局搜索能力强和粒子群优化收敛速度快的特点,本文从种群个体组织结构上着手,进行优势互补,提出了一种遗传算法和粒子群优化的多子群分层混合算法(multi-subgroup hierarchical hybrid of genetic algorithm and particle ... 针对遗传算法全局搜索能力强和粒子群优化收敛速度快的特点,本文从种群个体组织结构上着手,进行优势互补,提出了一种遗传算法和粒子群优化的多子群分层混合算法(multi-subgroup hierarchical hybrid of genetic algorithm and particle swarm optimization,HGA–PSO).算法采用分层结构,底层由一系列的遗传算法子群组成,贡献算法的全局搜索能力;上层是由每个子群的最优个体组成的精英群,采用钳制了初始速度的粒子群算法进行精确局部搜索.文中分析论证了HGA–PSO算法具有全局收敛性,并采用7个典型高维Benchmark函数进行测试,实验结果显示该算法的优化性能显著优于其他测试算法. 展开更多
关键词 遗传算法 粒子优化 分层混合算法 多子
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一种双种群遗传粒子群算法及在SMB优化中的应用 被引量:8
7
作者 肖迪 葛启承 +1 位作者 林锦国 程明 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期31-36,共6页
针对遗传算法和粒子群算法本身固有的局限,提出了基于Pareto非劣解集的多目标双种群遗传粒子群算法。设置两个独立种群分别进行寻优,每隔一定代数,按一定比例选取精英个体在两个种群间进行迁徙,接着继续在各自种群中寻优,最终两种群都... 针对遗传算法和粒子群算法本身固有的局限,提出了基于Pareto非劣解集的多目标双种群遗传粒子群算法。设置两个独立种群分别进行寻优,每隔一定代数,按一定比例选取精英个体在两个种群间进行迁徙,接着继续在各自种群中寻优,最终两种群都将收敛于Pareto最优前端。通过两个测试函数和在模拟移动床(SMB)上的操作条件优化仿真试验验证,双种群遗传粒子群算法较单一种群的遗传算法或粒子群算法能在较少的进化代数上收敛,解集具有更好的分布性和多样性;并能有效地对模拟移动床操作条件进行优化。 展开更多
关键词 模拟移动床 动态模型 多目标优化 遗传算法 粒子算法 种群
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基于种群分类粒子群算法的物流车辆调度优化 被引量:7
8
作者 邓先瑞 于晓慧 +1 位作者 李春艳 赵光峰 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2016年第10期237-240,258,共5页
为了获得更加理想的配送车辆调度方案,提出一种基于种群分类粒子群算法的配送车辆调度优化方法。首先建立多约束配送车辆调度的数学模型,并以配送路径最短作为目标函数,然后采用粒子群算法对模型进行求解,并对每次迭代产生的粒子群进行... 为了获得更加理想的配送车辆调度方案,提出一种基于种群分类粒子群算法的配送车辆调度优化方法。首先建立多约束配送车辆调度的数学模型,并以配送路径最短作为目标函数,然后采用粒子群算法对模型进行求解,并对每次迭代产生的粒子群进行分类,根据分类结果对粒子群进行不同的操作,加快了算法的搜索速度,以避免陷入局部最优,最后进行仿真对比实验。结果表明,种群分类粒子群算法获得比较理想的配送车辆调度方案,具有一定的实用价值。 展开更多
关键词 配送车辆 粒子算法 种群分类 调度方案
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基于双种群粒子群算法的分时段电力系统无功优化 被引量:11
9
作者 肖军 刘天琪 苏鹏 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第8期72-77,共6页
提出了一种基于双种群粒子群算法的分时段无功优化算法,将复杂的动态无功优化问题转化为静态无功优化进行处理。文中把设备的调节代价和网损费用之和作为目标函数,考虑了包括设备相邻时段调节次数限制等约束条件。在该模型基础上,根据... 提出了一种基于双种群粒子群算法的分时段无功优化算法,将复杂的动态无功优化问题转化为静态无功优化进行处理。文中把设备的调节代价和网损费用之和作为目标函数,考虑了包括设备相邻时段调节次数限制等约束条件。在该模型基础上,根据负荷的变化趋势,提出了一种考虑设备一天内调节次数限制的分时段算法。该方法简便,不需设置划分时段的门槛值,保证了分段的有效性和可操作性,且采用双种群粒子群算法对每个时段进行静态无功优化。该算法对离散变量进行了特殊编码,较好地解决了连续和离散变量的共同寻优,降低了网损,并减少了设备动作次数。IEEE30节点算例系统结果验证了所提算法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 聚类 分时段无功优化 调节代价 种群粒子算法
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基于种群密度的粒子群优化算法 被引量:7
10
作者 高鹰 姚振坚 谢胜利 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期922-924,932,共4页
为提高粒子群优化算法的收敛性能,提出了基于种群密度的多子群粒子群优化算法。该算法把生态学中的协同进化思想引入到粒子群优化算法中,充分考虑了环境和子群间相互竞争的关系,通过多种群的Lotka-Volterra竞争方程,动态调整各粒子群的... 为提高粒子群优化算法的收敛性能,提出了基于种群密度的多子群粒子群优化算法。该算法把生态学中的协同进化思想引入到粒子群优化算法中,充分考虑了环境和子群间相互竞争的关系,通过多种群的Lotka-Volterra竞争方程,动态调整各粒子群的密度,从而提高了粒子的多样性,加快了算法的进化速度。实验仿真结果表明,与单种群的粒子群优化算法相比,该算法提高了收敛速度和收敛精度。 展开更多
关键词 粒子优化算法 种群密度 Lotka-Volterra竞争方程
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非对称边界变异的分层并行量子粒子群算法 被引量:5
11
作者 宋建立 谭阳红 熊智挺 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2013年第6期1630-1632,1646,共4页
针对粒子群算法在非对称可行性区间经常发生越界的问题,提出了一种非对称边界变异的分层并行量子粒子群算法(MQPSOBV)。该算法中引入分层思想,将粒子非对称可行性区间分层设置和并行运行;当粒子越界时,对越界粒子在非对称上下边界进行... 针对粒子群算法在非对称可行性区间经常发生越界的问题,提出了一种非对称边界变异的分层并行量子粒子群算法(MQPSOBV)。该算法中引入分层思想,将粒子非对称可行性区间分层设置和并行运行;当粒子越界时,对越界粒子在非对称上下边界进行相应变异,从而使算法完全控制粒子越界行为,有效地克服了粒子群算法的缺陷。测试结果表明,该算法在精度和全局搜索能力方面有了很大的提高,具有一定的实际应用价值。 展开更多
关键词 分层 非对称区间 越界 粒子算法
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基于动态双种群粒子群算法的柔性工作车间调度 被引量:3
12
作者 李丹 高立群 +1 位作者 马佳 李扬 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1238-1242,共5页
针对标准粒子群优化算法存在易陷入局部最优点的缺点,提出了一种基于动态双种群的粒子群优化算法(DPSO).DPSO算法将种群划分成两个种群规模随进化过程不断变化的子种群,两个子种群分别采用不同的学习策略进行进化,并在进化过程中相互交... 针对标准粒子群优化算法存在易陷入局部最优点的缺点,提出了一种基于动态双种群的粒子群优化算法(DPSO).DPSO算法将种群划分成两个种群规模随进化过程不断变化的子种群,两个子种群分别采用不同的学习策略进行进化,并在进化过程中相互交换信息.该算法提高了全局寻优能力,有效地避免了早熟收敛的发生.将以DPSO算法为基础的排序算法和启发式分配算法(HA)相结合形成了解决柔性工作车间调度问题的新方法(DPSO-HA).通过对算例的研究和与其他方法的比较表明,该方法是有效可行的. 展开更多
关键词 种群 粒子优化 学习策略 DPSO-HA算法 柔性工作车间调度
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种群分类粒子群改进算法研究 被引量:6
13
作者 毕晓君 刘国安 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期991-996,共6页
针对粒子群算法在陷入局部最优时难于跳出的缺陷,提出一种改进的粒子群算法.该算法首先利用粒子适应值的统计规律对粒子进行分类,对属于不同类别的粒子采用不同的进化模型,对于利用完全模型进化的粒子,采用动态调整学习因子的方法,从而... 针对粒子群算法在陷入局部最优时难于跳出的缺陷,提出一种改进的粒子群算法.该算法首先利用粒子适应值的统计规律对粒子进行分类,对属于不同类别的粒子采用不同的进化模型,对于利用完全模型进化的粒子,采用动态调整学习因子的方法,从而大大提高了算法的优化效率和优化精度.通过反复实验分析,得出学习因子随着进化推进的最优变化规律,并给出了学习因子的最佳函数表达式.仿真结果表明,利用改进的PSO算法优化4种具有代表性的基准函数,无论是在优化精度方面还是在优化效率方面,均较以往提出的PSO算法在性能上有本质的提高. 展开更多
关键词 粒子算法 种群分类 动态学习因子 基准函数
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基于种群熵粒子群优化算法的上升段交会弹道优化设计 被引量:4
14
作者 李振华 鲜勇 +2 位作者 雷刚 刘炳琪 张大巧 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2015年第6期96-99,共4页
应用种群熵粒子群优化(Population Entropy based Particle Swarm Optimization,EPSO)算法研究运载火箭上升段交会弹道优化设计问题。以运载火箭和目标飞行器在交会时刻距离最小为目标函数,建立运载火箭上升段交会弹道优化模型,同时分... 应用种群熵粒子群优化(Population Entropy based Particle Swarm Optimization,EPSO)算法研究运载火箭上升段交会弹道优化设计问题。以运载火箭和目标飞行器在交会时刻距离最小为目标函数,建立运载火箭上升段交会弹道优化模型,同时分别采用EPSO优化算法和传统粒子群优化算法进行求解。仿真结果表明,EPSO算法能够有效解决运载火箭上升段交会弹道优化问题,平均交会位置误差为8.33 m,较传统粒子群算法减少了149.37 m,平均搜索速度较传统算法提高了27%。EPSO算法收敛精度高,搜索速度快,更适用于解决上升段交会弹道优化这样的复杂约束优化问题。 展开更多
关键词 种群粒子优化算法 飞行程序 交会弹道 优化
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基于Maximin的动态种群多目标粒子群算法 被引量:3
15
作者 冯琳 毛志忠 袁平 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期913-916,共4页
针对粒子群优化算法在处理多目标函数优化问题的过程中,往往会出现局部收敛现象,在MOPSO算法基础上提出了一种新的多目标粒子群优化算法.该算法在运行过程中采用动态调整粒子群种群数目的方式使粒子摆脱局部最优解对其的吸引;同时为了... 针对粒子群优化算法在处理多目标函数优化问题的过程中,往往会出现局部收敛现象,在MOPSO算法基础上提出了一种新的多目标粒子群优化算法.该算法在运行过程中采用动态调整粒子群种群数目的方式使粒子摆脱局部最优解对其的吸引;同时为了克服粒子种群多样性降低带来的影响,将粒子的相对适应度方差引入到Maximin计算公式中.然后基于Pareto最优的概念,利用方差Maximin策略来评价最优解,并保存在可变的外部精英集中,以保证结果的分布性良好.最后,该方法在仿真中取得了良好效果,可以更广泛地应用到复杂工业多目标优化领域中. 展开更多
关键词 多目标优化问题 粒子优化算法 动态种群 方差Maximin策略 局部收敛
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免疫粒子群算法的测试数据生成 被引量:2
16
作者 焦重阳 周清雷 张文宁 《计算机工程与设计》 北大核心 2024年第5期1435-1442,共8页
为有效改善粒子群算法进化后期收敛速度慢,克服易陷入局部极值的缺陷,提出一种自适应免疫粒子群算法并在面向路径的测试数据生成中得到应用。本文提出自适应的惯性权重的调整方法和学习因子的调节策略,加快算法的搜索速率;引入免疫算法... 为有效改善粒子群算法进化后期收敛速度慢,克服易陷入局部极值的缺陷,提出一种自适应免疫粒子群算法并在面向路径的测试数据生成中得到应用。本文提出自适应的惯性权重的调整方法和学习因子的调节策略,加快算法的搜索速率;引入免疫算法中的免疫算子,提出抗体的浓度调节机制,使得粒子群的多样性更加丰富,提升算法的寻优能力;通过免疫选择操作,避免算法的早熟收敛;以分支函数叠加法构造适应度函数。实验结果表明,该算法避免了粒子群算法早熟收敛现象的发生,有效地提高了测试数据自动生成的效率。 展开更多
关键词 粒子算法 测试数据生成 惯性权重 学习因子 免疫算子 种群多样性 免疫选择
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基于分层并行灾变粒子群算法的交通控制 被引量:2
17
作者 孙有信 钱勇生 +1 位作者 王春雷 汪海龙 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2008年第6期1497-1500,共4页
提出了分层并行策略结合灾变模型的混合粒子群算法——分层并行灾变粒子群算法(HPCPSO),它能提高算法的收敛性和稳定性。同时通过对交叉口交通情况的研究,把车辆延误、车辆停车数和能源消耗都纳入性能指标值,建立了区域交通协调控制优... 提出了分层并行策略结合灾变模型的混合粒子群算法——分层并行灾变粒子群算法(HPCPSO),它能提高算法的收敛性和稳定性。同时通过对交叉口交通情况的研究,把车辆延误、车辆停车数和能源消耗都纳入性能指标值,建立了区域交通协调控制优化模型。在此模型的基础上,应用分层并行灾变粒子群算法实现了交通信号优化控制及验证算法。仿真结果表明,分层并行灾变粒子群算法相对于基本粒子群算法提高了寻找全局最优解的能力,能够有效实现交通信号优化控制。 展开更多
关键词 区域交通控制 粒子优化算法 分层并行 尖点灾变模型 车辆延误
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双种群变异粒子群算法 被引量:2
18
作者 彭鑫 马林华 +1 位作者 王俊攀 苏强 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第18期35-37,共3页
利用变异机制可以增加遗传算法全局寻优能力的特性,结合惯性权值线性递减PSO算法具有较快收敛速度的优点,提出了一种双种群变异PSO算法,对该算法与其他PSO算法进行了比较,仿真结果表明其性能优越。
关键词 种群变异粒子算法(DVPSO) 自适应逃逸粒子算法(AEPSO) 遗传算法
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双种群粒子群算法的时间最优轨迹规划研究 被引量:6
19
作者 陈波 刘有余 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2022年第10期1530-1535,共6页
针对以时间为目标的轨迹规划问题,提出一种工业机器人时间最优轨迹规划方法。将路径规划生成的关键点,两两之间通过3次多项式连接;以时间为优化目标,以运动学特征为约束,通过罚函数法构建适应度函数;提出双种群粒子群算法进行优化。以6... 针对以时间为目标的轨迹规划问题,提出一种工业机器人时间最优轨迹规划方法。将路径规划生成的关键点,两两之间通过3次多项式连接;以时间为优化目标,以运动学特征为约束,通过罚函数法构建适应度函数;提出双种群粒子群算法进行优化。以6自由度机械臂为例,仿真发现所提算法解的质量优于粒子群算法和量子粒子群算法,最优值分别减少43.83%和1.75%、平均值分别减少54.62%和17.05%、标准差分别减少91.38%和83.80%;结果表明所提方法能使机械臂各关节轨迹平滑,速度、加速度和加加速度最大值77.78%处于50%最大约束左右。所提方法在机器人最优时间轨迹规划中具有较强实用性,能够延长机器人使用寿命。 展开更多
关键词 时间最优 种群粒子算法 轨迹规划
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基于种群分区的多策略自适应多目标粒子群算法 被引量:20
20
作者 张伟 黄卫民 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期2585-2599,共15页
在多目标粒子群优化算法中,平衡算法收敛性和多样性是获得良好分布和高精度Pareto前沿的关键,多数已提出的方法仅依靠一种策略引导粒子搜索,在解决复杂问题时算法收敛性和多样性不足.为解决这一问题,提出一种基于种群分区的多策略自适... 在多目标粒子群优化算法中,平衡算法收敛性和多样性是获得良好分布和高精度Pareto前沿的关键,多数已提出的方法仅依靠一种策略引导粒子搜索,在解决复杂问题时算法收敛性和多样性不足.为解决这一问题,提出一种基于种群分区的多策略自适应多目标粒子群优化算法.采用粒子收敛性贡献对算法环境进行检测,自适应调整粒子的探索和开发过程;为准确制定不同性能的粒子的搜索策略,提出一种多策略的全局最优粒子选取方法和多策略的变异方法,根据粒子的收敛性评价指标,将种群划分为3个区域,将粒子性能与算法寻优过程结合,提升种群中各个粒子的搜索效率;为解决因选取的个体最优粒子不能有效指导粒子飞行方向,使算法停滞,陷入局部最优的问题,提出一种带有记忆区间的个体最优粒子选取方法,提升个体最优粒子选取的可靠性并加快粒子收敛过程;采用包含双性能测度的融合指标维护外部存档,避免仅根据粒子密度对外部存档维护时,删除收敛性较好的粒子,导致种群产生退化,影响粒子开发能力.仿真实验结果表明,与其他几种多目标优化算法相比,该算法具有良好的收敛性和多样性. 展开更多
关键词 多目标优化 粒子算法 种群分区 多策略
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