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改进多子群合作的约束多目标粒子群优化算法
1
作者 周茹平 李雪英 刘耿耿 《小型微型计算机系统》 北大核心 2025年第10期2374-2383,共10页
为解决约束多目标优化问题中约束性、收敛性与多样性之间的矛盾,本文提出一种改进多子群合作的约束多目标粒子群优化算法.算法将种群划分为一个主群和多个子群,主群专注于探索可行域,子群关注解空间探索而不考虑约束条件,以此有效平衡三... 为解决约束多目标优化问题中约束性、收敛性与多样性之间的矛盾,本文提出一种改进多子群合作的约束多目标粒子群优化算法.算法将种群划分为一个主群和多个子群,主群专注于探索可行域,子群关注解空间探索而不考虑约束条件,以此有效平衡三者.针对子群,设计循环动态重组策略,定期重组子群,提升多样性.针对主群,设计动态抖动更新策略,通过加入抖动项,有助于跳出局部最优;设计分布多元化增强策略,利用权重向量选择后代种群,确保解集的均匀分布;设计渐进式限域策略,随着迭代收缩探索空间,保证约束性与收敛性.实验结果显示,对比同类算法,该算法在14个测试用例中表现最佳,并在其中10个用例中取得最优结果. 展开更多
关键词 多子群合作 约束多目标优化问题 渐进式限域 循环动态重构 抖动更新
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基于非负矩阵分解及电阻率约束的粒子群优化自然电位三维反演
2
作者 崔益安 李浩 +3 位作者 王璞 谢静 张丽娟 罗议建 《地球物理学报》 北大核心 2025年第9期3600-3615,共16页
自然电位信号来源复杂,实测数据由多种自然电流源叠加贡献,直接反演可能获得假异常.本文利用基于最小相关约束的非负矩阵分解算法开展混合自然电位信号盲源分离预处理以提取目标自然电位信号,然后采用基于电阻率约束的阻尼粒子群优化算... 自然电位信号来源复杂,实测数据由多种自然电流源叠加贡献,直接反演可能获得假异常.本文利用基于最小相关约束的非负矩阵分解算法开展混合自然电位信号盲源分离预处理以提取目标自然电位信号,然后采用基于电阻率约束的阻尼粒子群优化算法实现自然电流源三维反演成像,并通过聚焦于金属矿产勘探领域的数值算例、物理模拟实验以及现场案例测试了算法的有效性.研究表明,非负矩阵分解预处理能大幅提高目标自然电位信号的信噪比,为反演提供优质的数据基础,提升数据解释的准确性;基于电阻率约束的粒子群优化算法汇集了梯度反演及全局优化反演的优点:不依赖于初始模型、具有全局搜索能力、场源分布符合实际物理意义.本文研究对金属矿产勘探领域实测自然电位数据预处理及反演解释具有参考价值. 展开更多
关键词 自然电位 非负矩阵分解 电阻率约束 粒子群优化反演 金属矿产勘探
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求解最小度约束最小生成树的强化粒子群优化算法
3
作者 吴良成 杨凯 +1 位作者 钟一文 林娟 《计算机科学与探索》 北大核心 2025年第8期2110-2122,共13页
为解决最小度约束最小生成树问题,提出一种结合强化学习求解的粒子群优化(PSO)算法。在搜索区域初始化过程中,利用生成树结构特征信息,设计基于短边聚类的结构生长方法,为后续搜索提供优质初始解空间;在PSO算法框架内,利用群体协同进化... 为解决最小度约束最小生成树问题,提出一种结合强化学习求解的粒子群优化(PSO)算法。在搜索区域初始化过程中,利用生成树结构特征信息,设计基于短边聚类的结构生长方法,为后续搜索提供优质初始解空间;在PSO算法框架内,利用群体协同进化和保留历史信息的特点,设计不同进化速度的学习算子,在求解空间中展开多级精细搜索;设计不同粒度的自主飞行算子,负责不同程度的扰动,提供搜索多样性。同时围绕强化学习的状态反馈机制设计针对不同进化状态的奖惩池,根据当前搜索状态反馈及时调整个体更新策略,实现均衡高效搜索。进一步针对复杂邻域设计针对不同节点关系的两类局部搜索算子,针对叶节点进化设计交换、插入搜索操作,构成最小粒度的局部搜索;针对非叶节点设计替换、删除操作,在保证优质局部结构的同时提供更大范围内的搜索。使用105个被广泛用于测试的实例进行验证及对比,结果表明算法在98个实例上能够达到已知最优解,在其中48个实例中超越现有已知最优解,与其他算法的比较展示了算法的先进性和强有力的竞争力。 展开更多
关键词 最小度约束最小生成树 强化学习 粒子群优化 局部搜索
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基于粒子群优化算法的农业机器人控制策略研究 被引量：10
4
作者 王娜 吴延凯 许娜 《农机化研究》 北大核心 2025年第1期205-209,共5页
介绍了粒子群优化算法的概念,并由数学模型、边界约束和环境约束对农业机器人优化约束模型进行了分析,实现了对农业机器人的动态避障和路径规划。仿真实验表明:针对复杂的作业环境,农业机器人可以进行最优避障路径规划,且算法收敛速度较... 介绍了粒子群优化算法的概念,并由数学模型、边界约束和环境约束对农业机器人优化约束模型进行了分析,实现了对农业机器人的动态避障和路径规划。仿真实验表明:针对复杂的作业环境,农业机器人可以进行最优避障路径规划,且算法收敛速度较快,能够满足设计要求,证明系统具有一定的可行性。 展开更多
关键词 农业机器人 粒子群 优化约束模型 避障 路径规划
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改进的粒子群算法求解非线性约束优化问题 被引量：6
5
作者 吴茜 郑金华 宋武 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2007年第24期61-64,共4页
提出了一种改进的粒子群算法(Improved Particle Swarm Optimization,IPSO),使用了一种新型的变异策略,并在搜索过程中将部分邻近的个体聚集成核,从而形成多子群引导粒子探测新的搜索区域,采用了简单易行的罚函数约束处理机制,使算法在... 提出了一种改进的粒子群算法(Improved Particle Swarm Optimization,IPSO),使用了一种新型的变异策略,并在搜索过程中将部分邻近的个体聚集成核,从而形成多子群引导粒子探测新的搜索区域,采用了简单易行的罚函数约束处理机制,使算法在求解较难的非线性约束优化问题时具有很强的全局搜索能力与效率。对比数值实验结果表明,该算法能够有效、稳定地求解非线性约束优化问题。 展开更多
关键词 粒子群多子群非线性约束优化
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基于分布式多策略粒子群优化算法的多区域互联经济调度 被引量：2
6
作者 任旭阳 卜旭辉 +1 位作者 尹艳玲 刘静滑 《太阳能学报》 北大核心 2025年第5期99-108,共10页
为提高带有风电、光伏发电和储能单元的多区域互联经济调度问题求解精度,加强各区域的隐私保护能力,提出一种分布式多策略粒子群优化算法。首先,为提高粒子群优化算法的全局搜索能力,利用竞争机制将种群分区,根据分区使用多策略方案,增... 为提高带有风电、光伏发电和储能单元的多区域互联经济调度问题求解精度,加强各区域的隐私保护能力,提出一种分布式多策略粒子群优化算法。首先,为提高粒子群优化算法的全局搜索能力,利用竞争机制将种群分区,根据分区使用多策略方案,增强算法多样性。其次,构建带有风电、光伏发电和储能单元的多区域互联经济调度模型,各区域之间通过边界联络线传输信息,然后提出一种分布式方法应用于多策略粒子群优化算法中,各子算法分别求解与各区域相关的子问题。最后,将IEEE39节点系统分为两区域与三区域互联系统,并在修改后的IEEE39节点系统上验证算法性能,通过与其他3种优化算法进行对比分析,实验结果验证了基于竞争分区的粒子群优化算法的有效性和分布式方法的可行性。 展开更多
关键词 互联电力系统 调度 粒子群优化 分布式优化 竞争机制 联络线约束处理
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面向复杂可行域约束多目标优化问题的双种群协同进化算法
7
作者 丁炜超 孙立烨 +2 位作者 罗飞 顾春华 董文波 《自动化学报》 北大核心 2025年第9期2037-2057,共21页
约束多目标优化问题主要考虑如何在复杂约束条件下同时优化多个相互冲突的目标,其广泛存在于工程实践中.解决多目标优化问题的关键在于约束满足和目标优化之间的平衡.然而,当问题具有复杂可行域时,现有算法往往存在选择压力大小的矛盾:... 约束多目标优化问题主要考虑如何在复杂约束条件下同时优化多个相互冲突的目标,其广泛存在于工程实践中.解决多目标优化问题的关键在于约束满足和目标优化之间的平衡.然而,当问题具有复杂可行域时,现有算法往往存在选择压力大小的矛盾:若算法的选择压力较大,种群容易陷入局部最优;若算法的选择压力较小,种群则难以搜索到完整的约束前沿.针对此,提出一种双种群协同进化约束多目标优化算法.所提算法采用双种群协同进化框架,引入粒子群和向量群以实现种群间的信息共享和优势互补.其中粒子群使用带有辅助档案的粒子群优化器,通过粒子间的相互学习实现快速收敛,而辅助档案则借助逃逸机制帮助粒子群跳出局部最优.同时,设计一种新的ε-约束技术,动态调整约束松弛因子,使种群在进化初期注重不可行解的遗传信息,跨越不可行区域.向量群使用不考虑约束的参考向量法引导种群进化,使种群均匀分布于前沿面,有效维护了种群的多样性.在当前基准测试集和真实世界73个问题上的实验结果表明,所提出的算法超越对比算法,能够在保持种群多样性的同时快速收敛到约束前沿. 展开更多
关键词 约束多目标优化 复杂可行域 协同进化 粒子群优化 向量群引导
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解非线性约束规划问题的新粒子群优化算法 被引量：4
8
作者 刘淳安 《重庆工学院学报》 2006年第11期118-120,共3页
给出非线性约束规划问题的一种新解法.首先把带约束的非线性规划问题转化成为2个目标的优化问题,在对搜索算子及各种参数进行合理设计的同时,提出了一种新粒子群优化算法(TS-MC),最后的数据实验表明该算法对带约束的非线性规划问题求解... 给出非线性约束规划问题的一种新解法.首先把带约束的非线性规划问题转化成为2个目标的优化问题,在对搜索算子及各种参数进行合理设计的同时,提出了一种新粒子群优化算法(TS-MC),最后的数据实验表明该算法对带约束的非线性规划问题求解是非常有效的. 展开更多
关键词 非线性规划 约束规划 粒子群优化
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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
9
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 改进粒子群算法
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求解非线性约束问题的混合粒子群优化算法 被引量：9
10
作者 张利凤 胡小兵 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2011年第B10期178-180,188,共4页
将处理约束问题的乘子法与改进的粒子群算法相结合,提出了一种求解非线性约束问题的混合粒子群算法。此算法兼顾了粒子群优化算法和乘子法的优点,对迭代过程中出现的不可行粒子,利用乘子法处理后产生可行粒子,然后用改进的粒子群算法来... 将处理约束问题的乘子法与改进的粒子群算法相结合,提出了一种求解非线性约束问题的混合粒子群算法。此算法兼顾了粒子群优化算法和乘子法的优点,对迭代过程中出现的不可行粒子,利用乘子法处理后产生可行粒子,然后用改进的粒子群算法来搜索其最优解,这样不仅减小了粒子群算法在寻优过程中陷入局部极小的概率,而且提高了搜索精度。数值试验结果表明提出的新算法具有搜索精度更高、稳定性更强、鲁棒性更好等特点。 展开更多
关键词 非线性约束优化 粒子群算法 乘子法
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一种求解非线性规划问题的混合粒子群优化算法 被引量：22
11
作者 董颖 唐加福 +1 位作者 许宝栋 汪定伟 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第12期1141-1144,共4页
粒子群优化算法(PSO)与其他演化算法相似,也是基于群体的·每一个粒子被随机初始化以表示一个可能的解,并在解空间追随最优的粒子进行搜索·提出一种基于改进的混合粒子群优化算法求解非线性约束规划方法·在介绍PSO算法基... 粒子群优化算法(PSO)与其他演化算法相似,也是基于群体的·每一个粒子被随机初始化以表示一个可能的解,并在解空间追随最优的粒子进行搜索·提出一种基于改进的混合粒子群优化算法求解非线性约束规划方法·在介绍PSO算法基本原理的基础上,设计了约束适应度优先排序处理约束条件的方法,并通过动态邻域算子和可变惯性权重进行联合演化以求得全局最优解·对非线性规划例子的实例计算表明,该算法稳定性好,简单容易实现而又功能强大,易于掌握,对于多维非线性、复杂问题的求解具有普遍适用性· 展开更多
关键词 粒子群优化算法 进化计算 非线性约束规划 优先排序 邻域算子
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基于粒子群优化的非线性灰色Bernoulli模型在中长期负荷预测中的应用 被引量：23
12
作者 方仍存 周建中 +2 位作者 张勇传 李清清 刘力 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第12期60-63,共4页
将非线性灰色Bernoulli模型用于到中长期电力负荷预测,提出了优选模型参数的粒子群优化算法。该模型是将GM(1,1)模型与Bernoulli微分方程相结合的一种灰色模型,适用于对不同发展趋势曲线的预测。通过粒子群优化算法,以模型预测平均绝对... 将非线性灰色Bernoulli模型用于到中长期电力负荷预测,提出了优选模型参数的粒子群优化算法。该模型是将GM(1,1)模型与Bernoulli微分方程相结合的一种灰色模型,适用于对不同发展趋势曲线的预测。通过粒子群优化算法,以模型预测平均绝对百分误差最小为目标,选择最优的模型参数。采用不同测试数据以及实际电网负荷数据进行了验证,结果表明上述模型有很好的适应性及较高的预测精度。 展开更多
关键词 中长期负荷预测 非线性灰色Bernoulli模型 粒子群优化(PSO) 参数优选
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一种非线性约束优化的微粒群新算法 被引量：8
13
作者 张喆 孟庆春 +3 位作者 薛任 高云 刘敏 张淑军 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1716-1718,共3页
通过对标准微粒群算法(PSO)改进,采用动态罚函数的方法,提出了一种求解非线性约束优化问题的新算法.由于使用了一种新的适应度函数,该算法具有很强的全局寻优能力.
关键词 全局寻优 微粒群 动态罚函数 适应度函数 非线性约束优化
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用粒子群优化改进算法求解混合整数非线性规划问题 被引量：12
14
作者 刘钊 康立山 +1 位作者 蒋良孝 杨林权 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2005年第6期991-994,共4页
针对混合整数非线性规划(MINLP)问题,改进了粒子群优化算法(PSO),提出了一种粒子迁移策略,改进了粒子速度更新策略,使之成为一种解决MINLP问题的新算法.实验表明,新算法精确度好、收敛快.
关键词 混合整数非线性规划 粒子群优化算法 演化计算
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一种非线性权重的自适应粒子群优化算法 被引量：12
15
作者 徐刚 杨玉群 黄先玖 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第35期49-51,共3页
针对粒子群优化算法中出现早熟和不收敛问题,分析了基本PSO算法参数对其优化性能的影响,提出了基于非线性权重的自适应粒子群优化算法(NWAPSO)。在优化过程中,惯性权重随迭代次数非线性变化,改进的算法能使粒子自适应地改变搜索速度进... 针对粒子群优化算法中出现早熟和不收敛问题,分析了基本PSO算法参数对其优化性能的影响,提出了基于非线性权重的自适应粒子群优化算法(NWAPSO)。在优化过程中,惯性权重随迭代次数非线性变化,改进的算法能使粒子自适应地改变搜索速度进行搜索,并与基本粒子群算法以及其他改进的粒子群算法进行了比较。实验结果表明,该算法在搜索精度和收敛速度等方面有明显优势。特别对于高维、多峰等复杂非线性优化问题,算法的优越性更明显。 展开更多
关键词 粒子群优化算法 非线性 自适应
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粒子群优化算法中的惯性权值非线性调整策略 被引量：25
16
作者 周敏 李太勇 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期204-206,共3页
为提升粒子群优化算法的性能,提出基于正弦曲线、正切曲线和对数曲线的非线性惯性权值调整策略。采用镜像策略对越界粒子进行处理,利用标准测试函数测试这些策略对算法的影响。实验结果表明,对于连续函数优化问题,正弦曲线和对数曲线策... 为提升粒子群优化算法的性能,提出基于正弦曲线、正切曲线和对数曲线的非线性惯性权值调整策略。采用镜像策略对越界粒子进行处理,利用标准测试函数测试这些策略对算法的影响。实验结果表明,对于连续函数优化问题,正弦曲线和对数曲线策略优于传统的线性调整策略,而传统的线性调整策略又优于正切曲线策略。 展开更多
关键词 粒子群优化算法 惯性权值 非线性策略 函数优化
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基于模糊粒子群算法的非线性函数优化 被引量：7
17
作者 柳寅 马良 黄钰 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2012年第4期314-317,322,共5页
针对非线性函数优化问题,提出一种新型的模糊粒子群算法.该算法基于模糊控制器中输入输出的模糊化处理和粒子群寻优的特点.算法在Matlab 2008环境下编程实现,针对几个典型复杂的非线性函数进行优化测试.实现结果表明:模糊粒子群算法是... 针对非线性函数优化问题,提出一种新型的模糊粒子群算法.该算法基于模糊控制器中输入输出的模糊化处理和粒子群寻优的特点.算法在Matlab 2008环境下编程实现,针对几个典型复杂的非线性函数进行优化测试.实现结果表明:模糊粒子群算法是一种简单有效的算法,具有良好的有效性和鲁棒性. 展开更多
关键词 非线性函数优化 模糊规则 粒子群算法 模糊粒子群算法
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基于T-S模糊模型与粒子群优化的非线性预测控制 被引量：8
18
作者 王书斌 单胜男 罗雄麟 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期176-187,共12页
引言模型预测控制属于一种基于模型的多变量的控制算法,发展至今已在化工过程控制方面得到了广泛的应用[1-5]。状态反馈预测控制[6-8]是模型预测控制技术的一种,基于状态空间模型。
关键词 预测控制 非线性 T-S模糊模型 粒子群优化算法 连续搅拌反应釜
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改进粒子群算法优化的非线性模型预测控制 被引量：7
19
作者 赵婷婷 程奇峰 王志丰 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第4期517-522,共6页
针对带有有界随机扰动和概率约束的非线性模型预测控制的优化控律求解问题.采用引入粒子滤波重采样步骤改进的粒子群算法,并与粒子的变异操作相结合来求解非线性模型预测控制优化控制律的方法,提高了算法的收敛速度和控制效果.对概率约... 针对带有有界随机扰动和概率约束的非线性模型预测控制的优化控律求解问题.采用引入粒子滤波重采样步骤改进的粒子群算法,并与粒子的变异操作相结合来求解非线性模型预测控制优化控制律的方法,提高了算法的收敛速度和控制效果.对概率约束的处理,采用对不满足约束的粒子进行有效替代的方法,进而得到满足概率约束条件的优化控制律.仿真结果表明了提出的改进粒子群算法用于优化求解非线性模型预测控制的优化控制律的可行性和有效性. 展开更多
关键词 非线性模型预测控制 随机扰动 粒子群算法 粒子滤波重采样 概率约束
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基于改进粒子群优化的非线性最小二乘估计 被引量：14
20
作者 高飞 童恒庆 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期775-778,共4页
针对测量数据处理中非线性模型参数估计理论广泛使用的传统牛顿类算法对初值的敏感性问题,提出了一种求解非线性最小二乘估计的改进粒子群优化算法。该算法利用均匀设计方法在可行域内产生初始群体,无需未知参数θ的较好的近似作为迭代... 针对测量数据处理中非线性模型参数估计理论广泛使用的传统牛顿类算法对初值的敏感性问题,提出了一种求解非线性最小二乘估计的改进粒子群优化算法。该算法利用均匀设计方法在可行域内产生初始群体,无需未知参数θ的较好的近似作为迭代初值,而具有大范围收敛的性质;通过偏转、拉伸目标函数有效地抑制了粒子群优化算法易收敛到局部最优的缺陷。给出应用该方法到NLSE的具体步骤,通过仿真实验证明该算法的有效性。 展开更多
关键词 统计学 参数估计 粒子群优化算法 非线性最小二乘估计
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