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基于并行预测模拟退火的贝叶斯网络结构学习
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作者 黄赟 陈若言 +3 位作者 马力 蔡一鸣 陆恒杨 方伟 《计算机工程》 北大核心 2025年第10期160-172,共13页
模拟退火(SA)是贝叶斯网络结构学习(BNSL)的有效方法,但其在大规模数据下需要耗费大量搜索时间,且传统的多链SA并行方式为保证并行效率需要减少迭代次数,导致在运行过多线程时搜索不够详尽。此外,SA在信息交换过程中使用择优更新策略,... 模拟退火(SA)是贝叶斯网络结构学习(BNSL)的有效方法,但其在大规模数据下需要耗费大量搜索时间,且传统的多链SA并行方式为保证并行效率需要减少迭代次数,导致在运行过多线程时搜索不够详尽。此外,SA在信息交换过程中使用择优更新策略,易陷入局部最优。针对上述问题,提出一种基于并行预测SA(PPBSA)的BNSL算法,其在并行化过程中确保搜索的详尽性,且在信息交换过程中具有一定的跳出局部最优的能力。PPBSA在退火阶段并行生成当前解之后的数代预测解及其评分,旨在保证搜索深度同时对搜索过程进行充分加速,减少后续多步解生成和评分计算的时间消耗。在线程交换信息时采用禁忌表对陷入局部最优的线程解进行限制搜索,提高解跳出局部最优的能力。在此基础上,基于BDeu评分的可分解性,在SA扰动过程中直接计算变动前后的评分差值,减少大量计算冗余。在一组基准BN上,将所提算法与串行SA及其他算法进行对比实验,结果表明,该算法最高可以达到5倍以上的加速效果,同时能够保证精度。 展开更多
关键词 贝叶斯网络 结构学习 模拟退火 并行算法 启发式算法
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基于改进离散模拟退火遗传算法的雷达网协同干扰资源分配模型 被引量:1
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作者 尧泽昆 王超 +2 位作者 施庆展 张少卿 袁乃昌 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期824-830,共7页
针对分布式干扰机掩护目标突防雷达网背景下的干扰资源分配问题,提出了一种引入随机密钥的改进离散模拟退火遗传算法(improved discrete simulated annealing genetic algorithm,IDSA-GA)对资源分配过程进行优化。基于雷达网融合检测概... 针对分布式干扰机掩护目标突防雷达网背景下的干扰资源分配问题,提出了一种引入随机密钥的改进离散模拟退火遗传算法(improved discrete simulated annealing genetic algorithm,IDSA-GA)对资源分配过程进行优化。基于雷达网融合检测概率构建干扰效果评估函数,利用IDSA-GA对函数寻优求解。IDSA-GA在模拟退火遗传算法(simulated annealing genetic algorithm,SA-GA)的基础上引入随机密钥,完成算法的离散化;并在迭代的过程中增加记忆功能,克服了过早收敛的现象。仿真结果表明,与GA相比,提出的IDSA-GA收敛迅速,寻优能力强,能有效解决干扰资源优化分配问题。 展开更多
关键词 雷达网 协同干扰 资源分配 模拟退火遗传算法 随机密钥
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结合模拟退火算法与遗传算法的动态协同路径规划研究 被引量:2
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作者 习凤 林逢春 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第19期161-164,共4页
船舶的动态协同路径规划是船舶安全航行的重要保证。本文对多船舶交汇且航线上存在障碍物情况下的船舶动态路径规划进行研究,对动态协同路径规划进行数学描述,使用模拟退火算法、遗传算法对静态路径规划进行仿真,并对仿真结果进行对比... 船舶的动态协同路径规划是船舶安全航行的重要保证。本文对多船舶交汇且航线上存在障碍物情况下的船舶动态路径规划进行研究,对动态协同路径规划进行数学描述,使用模拟退火算法、遗传算法对静态路径规划进行仿真,并对仿真结果进行对比和分析。提出多船交汇的协同策略,以两船交汇动态协同路径规划为例进行仿真研究。结果表明,2种算法均可实现船舶路径规划,在多船交汇时船舶能够按照规划的路线主动转向,并最终实现安全航行。 展开更多
关键词 模拟退火算法 遗传算法 动态协同 路径规划
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基于模拟退火机制的多种群并行遗传算法 被引量:62
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作者 吴浩扬 常炳国 +1 位作者 朱长纯 刘君华 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第3期416-420,共5页
模拟退火和多种群并行遗传进化是两种较好的改进遗传算法性能的方法 .将这两种思想有机地结合起来 ,提出了一种基于模拟退火机制的多种群并行遗传算法 .仿真结果表明 ,该算法不仅能增强算法的全局收敛性 ,还能加快遗传进化速度 ,得到满... 模拟退火和多种群并行遗传进化是两种较好的改进遗传算法性能的方法 .将这两种思想有机地结合起来 ,提出了一种基于模拟退火机制的多种群并行遗传算法 .仿真结果表明 ,该算法不仅能增强算法的全局收敛性 ,还能加快遗传进化速度 ,得到满意的全局最优值 . 展开更多
关键词 遗传算法 模拟退火 多种群 并行算法
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基于并行模拟退火算法求解时间依赖型车辆路径问题 被引量:42
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作者 穆东 王超 +1 位作者 王胜春 周圣川 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期1626-1636,共11页
为提高传统串行模拟退火算法求解时间依赖型车辆路径问题的效率,提出一种并行模拟退火算法。该算法首先使用前向插入启发式算法生成初始解,在主从式并行模拟退火算法框架下使用4种邻域搜索法对初始解进行优化。采用Figliozzi测试数据库... 为提高传统串行模拟退火算法求解时间依赖型车辆路径问题的效率,提出一种并行模拟退火算法。该算法首先使用前向插入启发式算法生成初始解,在主从式并行模拟退火算法框架下使用4种邻域搜索法对初始解进行优化。采用Figliozzi测试数据库(包含56个测试问题,顾客数均设定为100)对算法性能进行测试,结果表明在不同时间依赖型行驶函数情形下,当使用6个线程时,并行模拟退火算法相对于传统串行模拟退火算法可以得到近似于5倍的加速比,且均能在较快时间内得到比Figliozzi算法更优的解。因此,并行模拟退火算法能有效地求解时间依赖型车辆路径问题,并且可以灵活地扩展解决其他车辆路径问题和组合优化问题。 展开更多
关键词 车辆路径 时间依赖型 并行算法 模拟退火
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基于模拟退火的并行基因表达式编程算法研究 被引量:15
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作者 蒋思伟 蔡之华 +2 位作者 曾丹 李曲 程远方 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期2017-2021,共5页
本文提出一种基于GEP的混合并行算法,将模拟退火机制与遗传机制结合,以提高算法跳出局部最优的能力;同时引入多种群策略和迁移算子,实现了运行于一定规模处理器内的粗粒度可扩展并行计算.对序列推理、函数发现和太阳黑子预测三组数据测... 本文提出一种基于GEP的混合并行算法,将模拟退火机制与遗传机制结合,以提高算法跳出局部最优的能力;同时引入多种群策略和迁移算子,实现了运行于一定规模处理器内的粗粒度可扩展并行计算.对序列推理、函数发现和太阳黑子预测三组数据测试,与用基本GEP算法的结果进行对比,实验表明改进的算法具有更强的寻优能力和更高的稳定性. 展开更多
关键词 基因表达式程序设计 模拟退火 多种群策略 MPI 并行算法 符号回归
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基于Petri网和模拟退火遗传算法的并行测试研究 被引量:25
7
作者 马敏 陈光 陈东义 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期331-336,共6页
针对自动测试系统中并行测试任务调度复杂、难以优化的问题,提出了一种Petri网技术和模拟退火遗传算法相结合的任务调度优化算法。首先为并行测试系统建立时间Petri网模型,然后将激发的变迁序列集作为并行测试任务调度路径。为了得到最... 针对自动测试系统中并行测试任务调度复杂、难以优化的问题,提出了一种Petri网技术和模拟退火遗传算法相结合的任务调度优化算法。首先为并行测试系统建立时间Petri网模型,然后将激发的变迁序列集作为并行测试任务调度路径。为了得到最优路径,引入模拟退火遗传(GASA)算法进行搜索。在搜索过程中,将能激发的变迁序列作为染色体,进行选择、交叉和变异。为了防止算法出现收敛过早,陷入局部最优解的现象,还要对个体进行模拟退火操作,最后得到测试完成时间最短的任务调度序列。 展开更多
关键词 并行测试 时间PETRI网 模拟退火遗传算法 任务调度
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单纯形—模拟退火混合算法反求水文地质参数及其并行求解 被引量:11
8
作者 江思珉 朱国荣 +1 位作者 胡西嘉 季月华 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期92-97,共6页
本文利用单纯形法局部搜索速度快和模拟退火算法全局寻优的特点,同时为了克服各自算法的弊病,提出采用单纯形—模拟退火混合算法(SMSA)进行水文地质逆问题的求解。论文详细描述了SMSA算法的具体操作算子的实现,并将该算法应用于一个大... 本文利用单纯形法局部搜索速度快和模拟退火算法全局寻优的特点,同时为了克服各自算法的弊病,提出采用单纯形—模拟退火混合算法(SMSA)进行水文地质逆问题的求解。论文详细描述了SMSA算法的具体操作算子的实现,并将该算法应用于一个大型水源地的地下水模拟反演。计算结果表明,SMSA算法在水文地质参数反演计算具有求解速度快,精度高的特点,而且易于实现并行运算。 展开更多
关键词 模拟退火算法 单纯形法 水文地质参数 逆问题 并行求解
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基于模拟退火并行遗传算法的Otsu双阈值医学图像分割 被引量:8
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作者 许良凤 林辉 +3 位作者 胡敏 吴东升 徐元英 景佳 《工程图学学报》 CSCD 北大核心 2011年第5期25-29,共5页
模拟退火和并行遗传算法是两种较好的改进进化算法性能的方法。将这两种思想有机地结合起来,利用遗传算法能全局寻优的优势和模拟退火算法的爬山性能,提出了一种基于模拟退火并行遗传算法的Otsu双阈值医学图像分割算法。在该算法中,进... 模拟退火和并行遗传算法是两种较好的改进进化算法性能的方法。将这两种思想有机地结合起来,利用遗传算法能全局寻优的优势和模拟退火算法的爬山性能,提出了一种基于模拟退火并行遗传算法的Otsu双阈值医学图像分割算法。在该算法中,进化在多个不同的子群中并行进行,利用模拟退火算法的爬山性能,避免单种群进化过程中出现的过早收敛现象,提高整个算法的收敛速度。实验证明,这种新的图像分割算法与并行遗传算法相比,不仅能够对图像进行准确的分割,而且具有更强的精确性和稳定性。其收敛速度明显比并行遗传算法的Otsu双阈值医学图像分割快。 展开更多
关键词 医学图像分割 OTSU 并行遗传算法 模拟退火
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一种用于BP网络优化的并行模拟退火遗传算法 被引量:8
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作者 刘月娥 何东健 李峥嵘 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2006年第1期204-206,共3页
针对模拟退火算法和遗传算法存在的不足,提出了并行模拟退火遗传算法,并用于3层BP神经网络优化。在适应度函数中引入模拟退火机制,采用排序、最优保存策略选择算子、启发式交叉和多点非均匀变异改进遗传算子,利用模拟退火算法产生新解... 针对模拟退火算法和遗传算法存在的不足,提出了并行模拟退火遗传算法,并用于3层BP神经网络优化。在适应度函数中引入模拟退火机制,采用排序、最优保存策略选择算子、启发式交叉和多点非均匀变异改进遗传算子,利用模拟退火算法产生新解增加搜索方向,并结合并行进化思想对经典遗传算法进行改进。通过对英文字母识别的仿真实验,表明该方法全局搜索能力、局部搜索能力和收敛速度都优于经典遗传算法。 展开更多
关键词 BP网络 遗传算法 模拟退火算法 并行
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基于微粒群算法与模拟退火算法的协同进化方法 被引量:33
11
作者 王丽芳 曾建潮 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期630-635,共6页
提出了一种基于模拟退火与微粒群算法的协同进化方法,利用了微粒群算法的易实现性、局部快速收敛性以及模拟退火算法的全局收敛性.通过两种算法的协同搜索,可以有效克服微粒群算法的早熟收敛.仿真结果表明,本文的协同进化方法不仅具... 提出了一种基于模拟退火与微粒群算法的协同进化方法,利用了微粒群算法的易实现性、局部快速收敛性以及模拟退火算法的全局收敛性.通过两种算法的协同搜索,可以有效克服微粒群算法的早熟收敛.仿真结果表明,本文的协同进化方法不仅具有较好的全局收敛性能,而且具有较快的收敛速度.文章从理论上证明了该方法以概率1收敛于全局最优解. 展开更多
关键词 微粒群算法 模拟退火 协同进化计算
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并行遗传/模拟退火混合算法及其应用 被引量:6
12
作者 温平川 徐晓东 何先刚 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2003年第3期86-89,共4页
1 引言人们常常应用随机优化方法,例如:遗传算法GA(Genetic Algorithms),模拟退火算法SA(Simulated Annealing),爬山算法HC(Hill Climbing),Tabu算法等,解决复杂的非线性函数优化问题。这些方法通常需要大量的计算,从而导致运行时间开... 1 引言人们常常应用随机优化方法,例如:遗传算法GA(Genetic Algorithms),模拟退火算法SA(Simulated Annealing),爬山算法HC(Hill Climbing),Tabu算法等,解决复杂的非线性函数优化问题。这些方法通常需要大量的计算,从而导致运行时间开销较大。随着计算机及网络技术的高速发展,在高性能计算平台上并行化随机优化方法成为当今研究领域的热门。特别是Beowulf PCs Cluster技术的成熟。 展开更多
关键词 混合算法 并行遗传算法 模拟退火算法 随机优化算法 计算机
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并行组合模拟退火算法在计算机辅助选配系统的应用 被引量:14
13
作者 邵锦文 张振家 +1 位作者 马玉林 冯国泰 《机械设计》 CSCD 北大核心 2002年第11期39-41,共3页
计算机辅助选择装配是利用计算机 ,并采用有效的算法 ,对装配尺寸链中各组成环的尺寸进行合理的搭配选择 ,以达到减小封闭环偏差的变动范围 ,提高装配精度的目的。现有的选配工作缺少一个理想的物理模型来保证高精度的装配。提出了一个... 计算机辅助选择装配是利用计算机 ,并采用有效的算法 ,对装配尺寸链中各组成环的尺寸进行合理的搭配选择 ,以达到减小封闭环偏差的变动范围 ,提高装配精度的目的。现有的选配工作缺少一个理想的物理模型来保证高精度的装配。提出了一个新的计算机辅助选配系统 ,采用田口博士质量损失模型作为装配匹配精度指标 ,同时以总成本为优化目标函数 ,采用并行组合的模拟退火优化方法求解零部件的匹配。 展开更多
关键词 计算机辅助选择装配 计算机辅助选配系统 并行组合模拟退火算法 装配尺寸链
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并行组合模拟退火算法在边坡稳定分析中的应用 被引量:8
14
作者 吴余生 陈胜宏 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1554-1558,共5页
采用自适应有限元法分析边坡的应力场,然后应用并行组合模拟退火算法建立基于应力场的边坡任意形状临界滑动面的全局搜索方法。该方法适用于任意几何形状,不同岩土材料分层以及多种荷载作用的复杂边坡。并行组合模拟退火算法是将模拟退... 采用自适应有限元法分析边坡的应力场,然后应用并行组合模拟退火算法建立基于应力场的边坡任意形状临界滑动面的全局搜索方法。该方法适用于任意几何形状,不同岩土材料分层以及多种荷载作用的复杂边坡。并行组合模拟退火算法是将模拟退火算法和遗传算法相结合的优化算法,它可以从多个初始点开始并行寻优,能以较快的速度找到全局最优解。通过工程实例分析,证明这种基于自适应有限元分析和并行组合模拟退火算法搜索边坡临界滑动面的方法可行、高效。 展开更多
关键词 边坡稳定分析 临界滑动面 自适应有限元 并行组合模拟退火算法
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并行组合模拟退火算法在集成块孔道网络优化设计中的应用 被引量:2
15
作者 张立杰 张堃 窦丽娟 《机床与液压》 北大核心 2011年第23期83-86,共4页
针对遗传算法和模拟退火算法在求解大规模组合优化的NP-hard问题上的不足,提出利用并行组合模拟退火算法对液压集成块孔道网络进行优化设计。建立了集成块孔道网络优化中带性能约束的多目标优化数学模型,提出了布线顺序的处理策略,用并... 针对遗传算法和模拟退火算法在求解大规模组合优化的NP-hard问题上的不足,提出利用并行组合模拟退火算法对液压集成块孔道网络进行优化设计。建立了集成块孔道网络优化中带性能约束的多目标优化数学模型,提出了布线顺序的处理策略,用并行组合模拟退火算法实现了对液压集成块孔道网络连通自动寻优的设计。实例设计结果表明:该方法简单、可靠,具有较高的精度,适合集成块优化设计。 展开更多
关键词 液压集成块 遗传算法 模拟退火算法 并行组合模拟退火算法 优化设计
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一种适用于森林管理变量的并行模拟退火算法 被引量:3
16
作者 于慧伶 崔姗姗 +1 位作者 陈广胜 范德林 《福建林业科技》 2016年第1期110-115,共6页
针对森林经营管理的复杂性问题,通常以模拟实地的虚拟森林环境作为实验区,运用模拟退火算法工具运营管理森林。由于传统算法存在执行时间长、收敛速度慢等一系列缺点,本文展示了一种在线的并行模拟退火算法及其优化策略。在独立搜索与... 针对森林经营管理的复杂性问题,通常以模拟实地的虚拟森林环境作为实验区,运用模拟退火算法工具运营管理森林。由于传统算法存在执行时间长、收敛速度慢等一系列缺点,本文展示了一种在线的并行模拟退火算法及其优化策略。在独立搜索与合作搜索策略下优化并行算法,独立搜索时,彼此线程间不进行通信,各个线程独立的运行各自的马尔科夫链,在各线程运行结束后,主线程再统一接收各自线程的局部优化解,经过比较进而得出全局最优解;合作搜索时,先通过若干步的退火步骤,线程根据情况产生2种退火链通信阶段:同步通信裢阶段和异步通信链阶段,实时更新结果。经过对比分析得出,串行模拟退火算法比并行算法的收敛速度快;并在Solomon提供的标准测试集上对并行算法的性能进行测试,分析进程数目对代价大体呈反比的趋势,在理论和实验上,表明并行策略可实现高效低成本的森林经营管理。 展开更多
关键词 森林经营 并行算法 适应度景观 模拟退火 马尔科夫链
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基于并行组合模拟退火算法的过程挖掘
17
作者 铁菊红 彭辉 阿都建华 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2009年第5期1389-1392,共4页
首先给出了过程挖掘问题的形式化描述,然后提出了一种适合过程挖掘的并行组合模拟退火算法。该算法采用因果关系矩阵作为过程模型的编码,与同类算法相比,对适应度函数、交叉和变异算子进行了改进,并利用模拟退火算法的特性提高了算法的... 首先给出了过程挖掘问题的形式化描述,然后提出了一种适合过程挖掘的并行组合模拟退火算法。该算法采用因果关系矩阵作为过程模型的编码,与同类算法相比,对适应度函数、交叉和变异算子进行了改进,并利用模拟退火算法的特性提高了算法的收敛速度。仿真实验表明该算法能较有效地处理日志噪声问题。 展开更多
关键词 过程挖掘 工作流 并行组合模拟退火算法 遗传算法
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模拟退火算法在并行公差优化中的应用
18
作者 乐英 贾军 段巍 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2004年第5期94-97,共4页
根据并行公差设计的特点,建立了并行公差设计的优化数学模型,该模型以总加工成本最小为目标函数,以装配功能要求、加工方法选择、加工余量公差、经济加工精度范围等为约束条件,将模拟退火算法应用于并行公差优化设计中,并给出了具体的... 根据并行公差设计的特点,建立了并行公差设计的优化数学模型,该模型以总加工成本最小为目标函数,以装配功能要求、加工方法选择、加工余量公差、经济加工精度范围等为约束条件,将模拟退火算法应用于并行公差优化设计中,并给出了具体的算法流程。通过实例验证了其算法的正确性。 展开更多
关键词 并行 模拟退火算法 算法流程 公差设计 正确性 优化数学模型 装配 加工余量 加工精度 加工成本
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基于云模型的自适应并行模拟退火遗传算法 被引量:9
19
作者 董丽丽 龚光红 +1 位作者 李妮 孙勇 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1132-1136,共5页
针对遗传算法收敛速度慢,容易"早熟"等缺点,提出了一种改进的遗传算法,即基于云模型的自适应并行模拟退火遗传算法(PCASAGA,Adaptive Parallel Simulated An-nealing Genetic Algorithms Based On Cloud Models).PCASAGA使用... 针对遗传算法收敛速度慢,容易"早熟"等缺点,提出了一种改进的遗传算法,即基于云模型的自适应并行模拟退火遗传算法(PCASAGA,Adaptive Parallel Simulated An-nealing Genetic Algorithms Based On Cloud Models).PCASAGA使用云模型实现交叉概率和变异概率的自适应调节;结合模拟退火避免遗传算法陷入局部最优;使用多种群优化机制实现算法的并行操作;使用英特尔推出的线程构造模块(TBB,Threading Building Blocks)并行技术,实现算法在多核计算机上的并行执行.理论分析和仿真结果表明:该算法比其他原有的或改进的遗传算法具有更快的收敛速度和更好的寻优结果,并且充分利用了当前计算机的多核资源. 展开更多
关键词 遗传算法 模拟退火 云模型 自适应 并行
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基于模拟退火机制的多微粒群协同进化算法 被引量:5
20
作者 李雪 刘弘 常亮 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2009年第1期71-73,共3页
模拟退火和多微粒群协同进化是两种较好的改进微粒群算法性能的方法,将这两种思想有机地结合起来,提出了一种基于模拟退火机制的多微粒群协同进化算法。通过对三个标准函数优化的实验表明,该算法高效、稳定地提高了全局寻优能力。
关键词 微粒群算法 模拟退火 多微粒群协同进化
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