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生存进化阶段性搜索微粒群算法及其可靠性冗余分配优化应用
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作者 姚成玉 刘晓波 +2 位作者 陈东宁 张运鹏 吕世君 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期1959-1971,共13页
为高效解决含有异质冗余的多态系统(MSS)可靠性优化问题,并弥补微粒群优化(PSO)算法易早熟收敛的不足,从作用力方式和种群拓扑结构两方面对算法进行改进。改进PSO算法中单一的作用力方式,设置前后两个搜索阶段,对应两个搜索阶段分别构... 为高效解决含有异质冗余的多态系统(MSS)可靠性优化问题,并弥补微粒群优化(PSO)算法易早熟收敛的不足,从作用力方式和种群拓扑结构两方面对算法进行改进。改进PSO算法中单一的作用力方式,设置前后两个搜索阶段,对应两个搜索阶段分别构造平衡引斥力方式和双层引力(个体和全局最优解引力、中间适应度微粒引力)方式,提出阶段性搜索微粒群(SPSO)算法;利用生物个体“择友而交”和优胜劣汰的生存体系构建生存进化(SE)拓扑结构,以结构演化和算法进化并行方式将该拓扑结构融入SPSO算法,提出生存进化阶段性搜索微粒群(SPSO-SE)算法,进一步提升算法的优化性能;利用Benchmark函数对所提算法与PSO的改进算法进行测试对比,结果表明,所提SPSO-SE算法具有更好的寻优能力。采用SPSO-SE算法对串-并联和桥式结构的多态系统的可靠性冗余分配问题进行优化,得到的系统结构费用更低、可靠度更高。 展开更多
关键词 异质冗余 多态系统 微粒优化算法 作用力方式 生存进化 Benchmark函数 可靠性冗余分配问题优化
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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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基于Toy模型蛋白质折叠预测的多种群微粒群优化算法研究 被引量:5
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作者 张晓龙 李婷婷 芦进 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2008年第10期230-235,共6页
基于Toy模型的蛋白质折叠结构预测问题是一个典型的NP问题。提出了多种群微粒群优化算法用于计算蛋白质能量最小值。该算法采用了一种新的算法结构,在该结构中,每一代的种群被分为精英子种群、开采子种群和勘探子种群三部分,通过改善种... 基于Toy模型的蛋白质折叠结构预测问题是一个典型的NP问题。提出了多种群微粒群优化算法用于计算蛋白质能量最小值。该算法采用了一种新的算法结构,在该结构中,每一代的种群被分为精英子种群、开采子种群和勘探子种群三部分,通过改善种群的局部开采能力和全局勘探能力来提高算法的性能。分别采用Fibonacci蛋白质测试序列和真实蛋白质序列进行了折叠结构预测的仿真实验。实验结果表明该算法能够更精确地进行蛋白质折叠结构预测,为生物科学研究提供了一条有效途径。 展开更多
关键词 蛋白质折叠 Toy模型 多种群微粒优化算法(mpso)
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基于多种群协同进化微粒群算法的径向基神经网络设计 被引量:19
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作者 王俊年 申群太 +1 位作者 沈洪远 周鲜成 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期251-255,共5页
神经网络结构和权值的联合设计一直是神经网络进化设计的一个研究方向.本文根据基本微粒群算法的特点,借鉴递阶编码的思想,构造出一种多种群协同进化微粒群算法.该算法具有种群内个体微粒自由运动特征分量与种群运动特征分量分层递阶进... 神经网络结构和权值的联合设计一直是神经网络进化设计的一个研究方向.本文根据基本微粒群算法的特点,借鉴递阶编码的思想,构造出一种多种群协同进化微粒群算法.该算法具有种群内个体微粒自由运动特征分量与种群运动特征分量分层递阶进化的特征,克服了标准微粒群算法在多峰函数寻优时出现的微粒“早熟”现象.应用该算法进行径向基神经网络隐层结构和径向基函数参数联合自适应设计,在非线性系统辨识中显示了比较好的收敛性和训练精度,同时也使网络的泛化能力和逼近精度这一对矛盾得到了比较好的协调统一. 展开更多
关键词 微粒算法 多种群协同进化 径向基神经网络 结构优化
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基于微粒群优化聚类数目的K-均值算法 被引量:19
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作者 巩敦卫 蒋余庆 +1 位作者 张勇 周勇 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1175-1179,共5页
K-均值算法是广泛使用的聚类算法,但该算法的聚类数目难以确定,且聚类结果对初始聚类中心比较敏感.本文提出一种基于微粒群优化聚类数目的K-均值算法,该算法采用聚类中心的坐标和通配符表示微粒位置,通过定义微粒更新公式中新的加减运算... K-均值算法是广泛使用的聚类算法,但该算法的聚类数目难以确定,且聚类结果对初始聚类中心比较敏感.本文提出一种基于微粒群优化聚类数目的K-均值算法,该算法采用聚类中心的坐标和通配符表示微粒位置,通过定义微粒更新公式中新的加减运算符,动态调整聚类中心的数目及坐标,此外,以改进的聚类有效性指标Davies-Bouldin准则作为适应度函数.5个人工和真实数据集的聚类结果验证了所提算法的优越性. 展开更多
关键词 聚类 K-均值算法 微粒优化 微粒更新
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微粒群优化算法及其改进形式综述 被引量:30
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作者 张燕 汪镭 +1 位作者 康琦 吴启迪 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2005年第2期1-3,62,共4页
微粒群优化算法是一类新的基于群体智能的启发式全局优化技术,群体中的每一个微粒代表待解决问题的一个候选解,算法利用微粒之间的相互作用发现复杂问题解空间的最优候选区域。该文综述了算法的基本形式及其多种改进形式,并给出了未来... 微粒群优化算法是一类新的基于群体智能的启发式全局优化技术,群体中的每一个微粒代表待解决问题的一个候选解,算法利用微粒之间的相互作用发现复杂问题解空间的最优候选区域。该文综述了算法的基本形式及其多种改进形式,并给出了未来可能的研究方向。 展开更多
关键词 微粒优化算法 启发式 体智能
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基于微粒群优化算法的电力系统动态无功优化 被引量:28
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作者 何佳 吴耀武 +1 位作者 娄素华 熊信艮 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期47-51,79,共6页
根据系统负荷曲线变化趋势按单调性将一天的预测负荷曲线划分为若干(小于24)个时段,并将动作次数约束还原为经济成本,将它与网损费用等之和作为目标函数,并考虑了各种运行约束条件,采用微粒群优化算法进行计算,该算法收敛速度较快。与... 根据系统负荷曲线变化趋势按单调性将一天的预测负荷曲线划分为若干(小于24)个时段,并将动作次数约束还原为经济成本,将它与网损费用等之和作为目标函数,并考虑了各种运行约束条件,采用微粒群优化算法进行计算,该算法收敛速度较快。与静态无功优化模型相比表明,该无功优化模型更适合给定的地区电网,优化后全天的网损略有增大,但变压器抽头调节次数以及电容器组投切次数明显减少。 展开更多
关键词 动态无功优化 单调性 经济成本 微粒优化算法 电力系统
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基于禁忌搜索与微粒群优化算法的混合优化策略算法在目标分配问题上的应用 被引量:17
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作者 丁铸 马大为 +1 位作者 于存贵 张学锋 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1127-1131,共5页
目标分配是地面防空作战指挥的关键环节。给出问题模型,并提出一种禁忌搜索与改进微粒群算法的混合优化策略用于解决该问题。仿真结果表明,与其它几种智能优化算法相比,该混合优化策略在解决目标分配问题时具有优良的优化性能和时间性能... 目标分配是地面防空作战指挥的关键环节。给出问题模型,并提出一种禁忌搜索与改进微粒群算法的混合优化策略用于解决该问题。仿真结果表明,与其它几种智能优化算法相比,该混合优化策略在解决目标分配问题时具有优良的优化性能和时间性能,在问题规模较大时表现更为突出。 展开更多
关键词 运筹学 目标分配 微粒优化算法 禁忌搜索算法 混合优化策略
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基于多目标微粒群优化算法的土地利用分区模型 被引量:33
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作者 王华 刘耀林 姬盈利 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期237-244,F0004,共9页
土地利用分区实质上是一个多目标的土地利用空间优化问题,将传统分区方法用于解决多目标优化问题明显不足。该文提出了一种基于多目标微粒群优化的土地利用分区模型,构建了土地利用分区的属性约束指标,提取4个能够体现土地利用分区目的... 土地利用分区实质上是一个多目标的土地利用空间优化问题,将传统分区方法用于解决多目标优化问题明显不足。该文提出了一种基于多目标微粒群优化的土地利用分区模型,构建了土地利用分区的属性约束指标,提取4个能够体现土地利用分区目的及意义的目标函数,即分区间差异性最大区内相似性最强、空间分区集中连片、土地利用效益最大化、土地适宜性评价指数最高,同时考虑了土地利用分区图上最小图斑面积、用途区面积、用途转换规则3类约束条件,并详细阐述了算法的核心思想、编码策略、状态更新机制及其算子等内容,最后以湖北省宜城市为例,对模型的可行性和有效性进行验证,结果表明通过对目标的权重调控可以得到不同目标偏好的土地利用分区方案,该文所构建模型在土地利用规划实践中具有可操作性。 展开更多
关键词 土地利用 分区 多目标优化 微粒算法 目标函数 约束条件 宜城市
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采用随机微粒群算法的舰船消磁系统优化调整 被引量:18
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作者 郭成豹 张晓锋 +1 位作者 肖昌汉 刘大明 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期565-569,共5页
随着舰船消磁技术的发展,消磁线圈的数目越来越多,用于调整消磁系统的常规方法越来越难以实施.为解决这一问题,采用随机微粒群算法对舰船消磁系统进行了优化调整,给出了优化调整数学模型及优化结果.计算例子表明随机微粒群算法在舰船消... 随着舰船消磁技术的发展,消磁线圈的数目越来越多,用于调整消磁系统的常规方法越来越难以实施.为解决这一问题,采用随机微粒群算法对舰船消磁系统进行了优化调整,给出了优化调整数学模型及优化结果.计算例子表明随机微粒群算法在舰船消磁磁场特征均方根最小和峰值最小方面均比常规方法更有优势,而且这种方法还能用于优化与舰船磁场特征相关的任意一个或多个参数.因此,利用这种新方法可以将舰船消磁系统调整到最优状态,从而能够保证舰船的磁性安全.另外,随机微粒群算法具有算法直观,编程简单,计算速度快的优点,可以方便地应用于工程实际. 展开更多
关键词 舰船消磁 随机微粒算法 优化调整
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改进微粒群优化算法求解旅行商问题 被引量:29
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作者 肖健梅 李军军 王锡淮 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2004年第35期50-52,共3页
对微粒群优化算法的速度位置算式进行了改进,提出一种改进的微粒群优化算法。该算法符合组合优化问题的特点,在求解旅行商问题上有较高的搜索效率。将改进的PSO算法分别应用于14点的TSP问题以及中国旅行商问题中,该算法在较短时间内获... 对微粒群优化算法的速度位置算式进行了改进,提出一种改进的微粒群优化算法。该算法符合组合优化问题的特点,在求解旅行商问题上有较高的搜索效率。将改进的PSO算法分别应用于14点的TSP问题以及中国旅行商问题中,该算法在较短时间内获得了目前已知的最好解。 展开更多
关键词 微粒优化算法 组合优化 旅行商问题 速度位置算式
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基于微粒群算法的工程项目质量、费用和工期综合优化 被引量:41
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作者 刘晓峰 陈通 张连营 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第10期122-126,共5页
进度、费用和质量称为工程项目的三大控制目标,三者之间相互依存、相互影响。工程项目控制的理想状态是同时实现合理的工期、较低的费用和较高的质量。微粒群算法(PSO)是新近出现的一种仿生算法,具有简单容易实现,而且随机搜索的优点,... 进度、费用和质量称为工程项目的三大控制目标,三者之间相互依存、相互影响。工程项目控制的理想状态是同时实现合理的工期、较低的费用和较高的质量。微粒群算法(PSO)是新近出现的一种仿生算法,具有简单容易实现,而且随机搜索的优点,使得搜索不易陷于局部最优。将该算法引入工程项目优化领域,研究工程项目的质量、费用和工期的综合优化问题。系统介绍微粒群算法原理、流程以及算法的改进发展,研究工程项目质量、费用和工期的优化,并建立质量、费用和工期的多目标综合优化模型,介绍应用微粒群算法编码解决工程项目多目标优化的方法步骤。最后,通过一个应用实例,计算表明微粒群算法可以准确快速地解决工程项目多目标优化问题。 展开更多
关键词 微粒算法 工程项目优化 质量量化
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基于微粒群算法的采煤机记忆截割路径优化 被引量:20
13
作者 张丽丽 谭超 +2 位作者 王忠宾 米金鹏 朱雯川 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2010年第4期69-71,共3页
为了解决采煤机记忆截割过程中的路径优化问题,提出了基于环形微粒群算法的采煤机截割路径优化方法,研究了基于环形邻域微粒群算法的采煤机记忆截割策略。当煤层地质条件发生变化时,初始的记忆截割轨迹会产生偏差,借助环形微粒群优化算... 为了解决采煤机记忆截割过程中的路径优化问题,提出了基于环形微粒群算法的采煤机截割路径优化方法,研究了基于环形邻域微粒群算法的采煤机记忆截割策略。当煤层地质条件发生变化时,初始的记忆截割轨迹会产生偏差,借助环形微粒群优化算法快速收敛和全局寻优特性实现采煤机的截割路径优化。试验结果表明:该算法可快速有效地实现复杂地质环境下采煤机的路径优化,优化路径平稳可靠,利于采煤机的记忆截割和自动控制。 展开更多
关键词 记忆截割 微粒算法 环形邻域 路径优化
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基于微粒子群优化算法的差速器壳体轻量化设计 被引量:14
14
作者 陈黎卿 张栋 +2 位作者 陈无畏 胡芳 黄民锋 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期24-31,共8页
针对汽车差速器的轻量化,提出了基于微粒子群优化算法和参数化模型相结合进行优化的设计方法。通过计算模态和试验模态相结合,验证了差速器壳体有限元模型的准确性;基于微粒子群算法,建立了以质量最小和安全系数均方根值最大为目标的优... 针对汽车差速器的轻量化,提出了基于微粒子群优化算法和参数化模型相结合进行优化的设计方法。通过计算模态和试验模态相结合,验证了差速器壳体有限元模型的准确性;基于微粒子群算法,建立了以质量最小和安全系数均方根值最大为目标的优化模型,进行了轻量化设计。优化结果显示:壳体质量由优化前的6.26kg下降到5.67kg,减轻了10.4%;优化后壳体的最大应力、最大应变和最小安全系数等性能指标均有不同程度的提高,验证了轻量化是成功的。 展开更多
关键词 有限元分析 优化 轻量化设计 微粒算法 差速器
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永磁同步电动机磁钢的多目标微粒群算法优化 被引量:15
15
作者 范坚坚 吴建华 +1 位作者 黎宪林 沈磊 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期173-178,共6页
系统分析了表贴式永磁同步电动机磁钢结构参数对气隙磁密波形的影响。针对PMSM气隙磁密波形需综合具有足够大的基波幅值与足够小的正弦性畸变率的要求,利用表面相应模型对样本点需求量少的特点,建立了表面响应模型与多目标微粒群算法混... 系统分析了表贴式永磁同步电动机磁钢结构参数对气隙磁密波形的影响。针对PMSM气隙磁密波形需综合具有足够大的基波幅值与足够小的正弦性畸变率的要求,利用表面相应模型对样本点需求量少的特点,建立了表面响应模型与多目标微粒群算法混合的全局优化算法,以获得极大的气隙磁密基波幅值与极小的气隙磁密波形正弦性畸变率,对磁钢结构参数进行多目标优化。仿真与实验对比优化前后电机的气隙磁密波形和反电势波形的结果,验证了优化结果的正确性,并验证了该多目标优化算法在磁钢结构参数优化中应用的可行性。 展开更多
关键词 永磁同步电动机 磁钢 气隙磁密 多目标优化 表面响应模型 微粒优化算法
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一种新的并行文化微粒群优化算法 被引量:6
16
作者 吴烈阳 孙辉 +1 位作者 白明明 李敏 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第35期44-46,79,共4页
为了避免微粒群优化算法在解决复杂优化问题时陷入局部最优,提高算法种群的多样性。将微粒群优化算法纳入文化算法框架,提出了一种新的基于文化算法框架的并行微粒群优化算法。在文化算法框架中,由微粒群组成的群体空间和信念空间各自... 为了避免微粒群优化算法在解决复杂优化问题时陷入局部最优,提高算法种群的多样性。将微粒群优化算法纳入文化算法框架,提出了一种新的基于文化算法框架的并行微粒群优化算法。在文化算法框架中,由微粒群组成的群体空间和信念空间各自独立并行演化,并相互影响,有效地提高了种群的多样性,降低了陷入局部极值的可能性。通过对不同测试函数的仿真实验表明,新提出的并行文化微粒群优化算法比标准微粒群优化算法更容易找到全局最优解,提高了微粒群优化算法的全局寻优能力。 展开更多
关键词 微粒优化算法 种群多样性 文化算法
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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
17
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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多目标微粒群优化算法及其应用研究进展 被引量:5
18
作者 曾劲涛 李金忠 +3 位作者 唐卫东 夏洁武 刘新明 王博 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2011年第4期1225-1231,共7页
针对近几年来MOPSO算法及其应用的进展进行了综述和评论。首先描述了MOPSO算法的基本框架;接着对MOPSO算法进行了分类和分析,并给出了MOPSO算法的一些改进策略;然后介绍了MOPSO算法的应用进展;最后展望了MOPSO算法值得进一步研究的方向。
关键词 多目标优化 多目标微粒优化 算法 应用
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微粒群优化算法研究现状及其进展 被引量:23
19
作者 杨燕 靳蕃 Kamel M 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第21期3-4,9,共3页
对进化计算中引起广泛兴趣的微粒群优化(PSO)算法的研究现状进行了考察,介绍了一些最新研究进展,包括:杂交PSO、基于邻域算子的PSO和基于不同搜索方向的PSO,并简要介绍了PSO在求解复杂优化问题如多目标优化和带约束优化中的优势。最后... 对进化计算中引起广泛兴趣的微粒群优化(PSO)算法的研究现状进行了考察,介绍了一些最新研究进展,包括:杂交PSO、基于邻域算子的PSO和基于不同搜索方向的PSO,并简要介绍了PSO在求解复杂优化问题如多目标优化和带约束优化中的优势。最后给出了一些应用实例,讨论了将来可能的研究内容。 展开更多
关键词 微粒优化 进化计算 集智能 PSO 算法
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基于动态Pareto解集的微粒群优化算法及其在多目标规划中的应用 被引量:8
20
作者 毕荣山 杨霞 +1 位作者 谭心舜 项曙光 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2004年第32期85-88,共4页
在传统的微粒群优化算法的基础上,提出了一种基于动态Pareto解集的求解多目标规划问题的方法。Pareto解集在每次迭代过程中进行动态更新和信息共享,在加入新产生的Pareto近似最优解同时去除解集中已经不是Pareto解的数据,每个个体随机地... 在传统的微粒群优化算法的基础上,提出了一种基于动态Pareto解集的求解多目标规划问题的方法。Pareto解集在每次迭代过程中进行动态更新和信息共享,在加入新产生的Pareto近似最优解同时去除解集中已经不是Pareto解的数据,每个个体随机地与Pareto解集中的结果进行信息交换,从而保证在快速找到Pareto解的同时保持多样性。并通过三个标准的测试函数证明了算法的有效性。 展开更多
关键词 PARETO解 微粒优化算法 多目标规划
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