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面向软件定义无线传感器网络部署的细菌觅食优化算法
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作者 毛明 胡涛 +2 位作者 张光辉 李建龙 孙艳红 《信息工程大学学报》 2025年第2期245-252,共8页
软件定义无线传感器网络(SDWSN)能够更好地解决路由数据的聚合和网络拓扑控制问题。然而,如何将这种集中控制模式与WSN的分布式结构部署相结合仍然面临着资源限制、节点异构性等诸多挑战。针对以上问题,提出一种基于细菌觅食优化算法的S... 软件定义无线传感器网络(SDWSN)能够更好地解决路由数据的聚合和网络拓扑控制问题。然而,如何将这种集中控制模式与WSN的分布式结构部署相结合仍然面临着资源限制、节点异构性等诸多挑战。针对以上问题,提出一种基于细菌觅食优化算法的SDWSN部署方案,用于实现控制节点的部署和传感器节点网络动态自适应聚类。该自适应函数包含能量、距离和负载均衡3个因素,通过控制节点间的协作和自适应调整来提升网络弹性和运行效率。仿真结果表明,所提方案在能量消耗、网络效率和网络寿命3个方面均优于基于基因突变的鲸鱼优化算法(GM-WOA)和非线性加权粒子群优化算法(NWPSO)等对比方案。 展开更多
关键词 软件定义网络 无线传感器网络 细菌觅食优化算法 控制节点 网络寿命
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基于改进细菌觅食算法的堆垛机速度优化控制研究
2
作者 王鑫 李泽锐 何发猛 《信息技术与信息化》 2025年第3期188-191,共4页
堆垛机在频繁启停过程中,加速度会发生突变,这会导致堆垛机运行时出现不平稳的状况,致使所载货物跌落下平台,在使用原始的细菌觅食算法时,细菌迁徙与趋向操作固定,使堆垛机速度控制受限,无法达到最优速度控制效果,难以保证堆垛机运行的... 堆垛机在频繁启停过程中,加速度会发生突变,这会导致堆垛机运行时出现不平稳的状况,致使所载货物跌落下平台,在使用原始的细菌觅食算法时,细菌迁徙与趋向操作固定,使堆垛机速度控制受限,无法达到最优速度控制效果,难以保证堆垛机运行的平稳性。为此,文章研究了一种基于改进细菌觅食算法的堆垛机速度优化控制。以堆垛机准时到达、稳定运行、能耗最小为目标,构建一个堆垛机速度优化函数;改进细菌觅食算法中的迁徙与趋向操作,提高算法性能,以求解优化函数获取当前工况下的最优速度,并将其输入到PID控制器中优化调整速度,以提升控制适应性,实现堆垛机速度优化控制。实验结果表明,设计方法可获取最优控制速度,且在该方法控制下堆垛机立柱振动最大振幅仅0.1334 m,保证堆垛机运行的平稳性,具有良好的速度控制效果。 展开更多
关键词 改进细菌觅食算法 堆垛机 堆垛机速度 速度优化 速度控制
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基于细菌觅食行为的分布估计算法在预测控制中的应用 被引量:34
3
作者 王雪松 程玉虎 郝名林 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期333-339,共7页
为增强分布估计算法(EDA)的局部优化能力,将细菌的觅食(BF)行为,即细菌的趋化性运动引入到分布估计算法中,提出一种基于细菌觅食行为的分布估计算法BF-EDA.通过8个Benchmark函数来测试算法性能,并与常规EDA、粒子群优化(PSO)和HPSO-TVA... 为增强分布估计算法(EDA)的局部优化能力,将细菌的觅食(BF)行为,即细菌的趋化性运动引入到分布估计算法中,提出一种基于细菌觅食行为的分布估计算法BF-EDA.通过8个Benchmark函数来测试算法性能,并与常规EDA、粒子群优化(PSO)和HPSO-TVAC算法进行实验比较,结果表明BF-EDA算法在优化解的质量和收敛速度方面具有较好的性能.进一步,为克服传统的基于梯度信息优化方法的缺点,将BF-EDA应用于预测控制的非线性滚动优化阶段,以优化求解被控系统的最优控制序列.曲线跟踪实验结果表明,基于BF-EDA的预测控制算法具有良好的控制品质. 展开更多
关键词 分布估计算法 细菌觅食 预测控制 滚动优化
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一种自适应细菌觅食优化算法 被引量:17
4
作者 姜建国 周佳薇 +1 位作者 郑迎春 王涛 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期75-81,共7页
针对在优化高维函数时,细菌觅食优化算法性能不佳的情况,提出了一种自适应细菌觅食优化算法.将固定的趋化步长改进为非线性递减的自适应游动步长,提高了算法的局部搜索能力;引入维度自适应学习算法,对每个趋化周期内得到的当前最优细菌... 针对在优化高维函数时,细菌觅食优化算法性能不佳的情况,提出了一种自适应细菌觅食优化算法.将固定的趋化步长改进为非线性递减的自适应游动步长,提高了算法的局部搜索能力;引入维度自适应学习算法,对每个趋化周期内得到的当前最优细菌进行维度自适应学习一次,提高了解的精度和搜索效率;将精英细菌作为Tent混沌映射的初始点对符合迁徙条件的细菌进行位置初始化,加快了算法的收敛速度.仿真结果表明,文中提出的算法在解的精度和收敛速度等方面均表现更优,具有更高的效率. 展开更多
关键词 细菌觅食 算法优化 自适应学习 TENT映射 高维函数优化 局部搜索
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自适应步长的细菌觅食优化算法研究 被引量:7
5
作者 李珺 党建武 卜锋 《兰州交通大学学报》 CAS 2013年第6期10-14,共5页
细菌觅食优化算法是一种群集智能优化算法,该文详细分析了细菌觅食优化算法中最重要的趋向性操作,其中步长对算法的效率和精度有很大影响;根据菌群中细菌个体间的位置信息,设计了动态步长估值函数,自适应的调整步长.通过经典函数的测试... 细菌觅食优化算法是一种群集智能优化算法,该文详细分析了细菌觅食优化算法中最重要的趋向性操作,其中步长对算法的效率和精度有很大影响;根据菌群中细菌个体间的位置信息,设计了动态步长估值函数,自适应的调整步长.通过经典函数的测试,说明改进细菌觅食优化算法在收敛速度和精度上比原有算法有极大提高. 展开更多
关键词 群集智能 细菌觅食优化算法 趋向性操作 步长 迁徙操作 复制操作
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基于细菌觅食优化算法的岩体压缩流变参数反演 被引量:3
6
作者 王中豪 周火明 +1 位作者 李维树 卢阳 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2015年第10期85-89,106,共6页
为探索细菌觅食优化算法(BFO算法)在岩土工程中的应用,以拟建的几江长江大桥北岸隧道锚方案岩土专项实验研究为背景,基于刚性承压板流变实验获得的基础数据,针对如何进行流变模型参数反演问题,利用BFO算法优化反演目标函数,获得了反演... 为探索细菌觅食优化算法(BFO算法)在岩土工程中的应用,以拟建的几江长江大桥北岸隧道锚方案岩土专项实验研究为背景,基于刚性承压板流变实验获得的基础数据,针对如何进行流变模型参数反演问题,利用BFO算法优化反演目标函数,获得了反演参数值,并将反演后的表面位移曲线与实测表面位移曲线进行了对比,结果两曲线基本吻合,表明利用广义开尔文模型和BFO算法反演出的模型参数能较好地反映岩体的压缩流变特性。该法用于岩体压缩流变参数的反演是有效的,其计算速度快,效率、精度高,也充分体现出该法用于岩体压缩流变参数反演的优越性和可行性,同时也为岩体流变参数的反演提供了一种有效途径和方法。 展开更多
关键词 岩石力学 细菌觅食优化算法 刚性承压板 流变模型 流变参数 参数反演
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基于混合细菌觅食算法的多无人机任务分配研究 被引量:3
7
作者 杨尚君 王社伟 +1 位作者 陶军 赵德林 《航天控制》 CSCD 北大核心 2011年第3期8-12,18,共6页
多无人机协同任务分配问题是多无人机协同控制的关键。本文首先深入分析多无人机任务分配问题的特点,建立了扩展的混合整数线性规划(MILP)任务分配模型。其次,通过分析细菌觅食优化算法和粒子群优化算法的优缺点,提出一种具有较强全局... 多无人机协同任务分配问题是多无人机协同控制的关键。本文首先深入分析多无人机任务分配问题的特点,建立了扩展的混合整数线性规划(MILP)任务分配模型。其次,通过分析细菌觅食优化算法和粒子群优化算法的优缺点,提出一种具有较强全局搜索能力且收敛速度快的混合细菌觅食优化算法。最后将该算法应用于多无人机协同任务分配中并进行了仿真实验,仿真结果表明该方法在求解效率上比标准粒子群算法和标准细菌觅食算法有显著提高。 展开更多
关键词 无人机 任务分配 混合整数线性规划模型 细菌觅食算法
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基于细菌觅食性的改进粒子群优化算法翼型设计 被引量:3
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作者 夏露 李丁 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期533-538,共6页
提出了一种基于细菌觅食性的改进粒子群优化算法。该算法以粒子群优化算法的社会模型为基础,添加了个体之间的交流项,丰富了粒子之间的优势信息源,增强了粒子的信息共享能力,同时,引入了细菌觅食算法中的趋化和驱散机制,使得算法能够有... 提出了一种基于细菌觅食性的改进粒子群优化算法。该算法以粒子群优化算法的社会模型为基础,添加了个体之间的交流项,丰富了粒子之间的优势信息源,增强了粒子的信息共享能力,同时,引入了细菌觅食算法中的趋化和驱散机制,使得算法能够有效地跳出局部最优。函数测试结果表明,该算法显著地提高了粒子群优化算法的寻优性能,并将该算法应用到了翼型设计之中。 展开更多
关键词 粒子群优化算法 细菌觅食算法 社会模型 翼型设计
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混合细菌觅食和粒子群的k-means聚类算法 被引量:4
9
作者 闫婷 谢红薇 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2016年第6期59-62,67,共5页
针对传统k-means聚类算法中初值的敏感性,容易陷入局部最优解的缺陷,提出了一种优化初始聚类中心的k-means聚类算法.该算法将全局搜索能力强的粒子群算法与局部搜索能力强的细菌觅食算法结合,将细菌的趋化行为简化为粒子群中粒子寻找最... 针对传统k-means聚类算法中初值的敏感性,容易陷入局部最优解的缺陷,提出了一种优化初始聚类中心的k-means聚类算法.该算法将全局搜索能力强的粒子群算法与局部搜索能力强的细菌觅食算法结合,将细菌的趋化行为简化为粒子群中粒子寻找最优解的过程,再利用细菌完成复制、迁徙操作.将混合算法的最优解确定为初始聚类中心,解决了k-means算法随机选择聚类中心的弊端.对Iris、Wine、Glass等UCI数据集的测试结果表明,该算法的准确率和稳定性都高于流行的聚类算法,能够更有效地解决复杂的优化问题. 展开更多
关键词 K-MEANS 细菌觅食优化算法 粒子群算法 聚类算法
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改进的细菌觅食算法在航空装备维修任务调度优化中的应用 被引量:2
10
作者 崔嘉 杨林 胡卫民 《海军航空工程学院学报》 2011年第2期189-194,共6页
以海军航空装备定检维修工作为原型,将一种新兴的仿生全局随机搜索算法——细菌觅食优化算法应用到该类任务调度问题的解决中,对算法进行了改进,增强了全局寻优能力,并将其应用于工程实践,对维修任务工序进行优化调度。对于提高航空装... 以海军航空装备定检维修工作为原型,将一种新兴的仿生全局随机搜索算法——细菌觅食优化算法应用到该类任务调度问题的解决中,对算法进行了改进,增强了全局寻优能力,并将其应用于工程实践,对维修任务工序进行优化调度。对于提高航空装备维修工作效率和指挥自动化水平,提高资源利用率,降低保障维修费用,有较好的应用价值。 展开更多
关键词 定检维修 任务调度 细菌觅食优化算法
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一种自适应的模拟细菌觅食算法 被引量:2
11
作者 刘丽丽 高兴宝 《纺织高校基础科学学报》 CAS 2012年第4期502-506,共5页
针对细菌觅食算法收敛速度慢,存储量大,不能解决高维问题的等缺点,给出了一种自适应的模拟细菌觅食算法.该算法.通过自适应调整细菌的搜索步长,加强了算法在优化初期的全局搜索能力.最后,用5个典型测试函数的实验结果,并与原始细菌觅食... 针对细菌觅食算法收敛速度慢,存储量大,不能解决高维问题的等缺点,给出了一种自适应的模拟细菌觅食算法.该算法.通过自适应调整细菌的搜索步长,加强了算法在优化初期的全局搜索能力.最后,用5个典型测试函数的实验结果,并与原始细菌觅食算法(BFA)及同样采用了参数调整策略自适应差分进化算法(ADE)和带压缩因子的粒子群算法(YSPSO)进行比较,说明了本文算法的有效性,且其优化能力优于BFA,ADE和YSPSO算法. 展开更多
关键词 细菌觅食算法 自适应 收敛速度
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差分进化细菌觅食算法求解公交车调度问题 被引量:9
12
作者 刘芹 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期156-161,共6页
为了提高公交车辆优化调度方案的有效性,考虑公交车辆平均客运量,最大、最小发车间隔等约束,建立了以企业收益和乘客利益最大为目标的公交车辆调度模型.针对公交车调度强NP组合优化的特点,提出了一种基于差分进化细菌觅食优化算法求其... 为了提高公交车辆优化调度方案的有效性,考虑公交车辆平均客运量,最大、最小发车间隔等约束,建立了以企业收益和乘客利益最大为目标的公交车辆调度模型.针对公交车调度强NP组合优化的特点,提出了一种基于差分进化细菌觅食优化算法求其有效近似解.传统细菌觅食算法优化过程速度较慢,利用差分进化方法对趋化过程中的细菌位置进行修正,增加收敛的精度.最后,结合某公交线路的数据,编程进行计算与仿真,结果表明,利用该模型及其算法能够快速得到公交发车间隔的满意解. 展开更多
关键词 交通工程 车辆调度问题 细菌觅食算法 差分进化
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细菌觅食优化算法在嵌入式系统多任务调度中的应用 被引量:2
13
作者 吴波 郝春梅 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2013年第3期143-147,共5页
为了提高多核处理器任务调度的效率和负载均衡,提出一种改进细菌觅食优化算法的多核处理器任务调度方法.首先随机产生多核处理器任务有向无环图,然后构建一种多约束条件下的数学模型,最后采用改进细菌觅食优化算法对模型进行求解.仿真... 为了提高多核处理器任务调度的效率和负载均衡,提出一种改进细菌觅食优化算法的多核处理器任务调度方法.首先随机产生多核处理器任务有向无环图,然后构建一种多约束条件下的数学模型,最后采用改进细菌觅食优化算法对模型进行求解.仿真结果表明,改进细菌觅食优化算法很好避免了其它群智算法存在的缺陷,可以较好获得全局最优调度方案,使执行任务的时间最短,很好地实现了多核处理器任务进行的分配和调度. 展开更多
关键词 多处理器 任务调度 负载均衡 细菌觅食优化算法
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基于自适应细菌觅食算法的灰度图像增强方法 被引量:1
14
作者 翟自勇 赵卫国 王欢 《河北工程大学学报(自然科学版)》 CAS 2013年第1期77-81,共5页
为提高图像增强的自适应性,首先将细菌的自适应趋向因子引入到细菌觅食算法中,然后将提升的细菌觅食算法和非完全Beta函数结合而去获得最佳的灰度变换参数,最终实现对降质图像的最大程度的自适应增强。仿真实验结果表明,提升的优化算法... 为提高图像增强的自适应性,首先将细菌的自适应趋向因子引入到细菌觅食算法中,然后将提升的细菌觅食算法和非完全Beta函数结合而去获得最佳的灰度变换参数,最终实现对降质图像的最大程度的自适应增强。仿真实验结果表明,提升的优化算法可以更好的优化Beta函数的参数,因而能更有效地提高图像整体对比度和视觉效果。 展开更多
关键词 细菌觅食算法 图像增强 优化算法 趋向因子
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采用改进细菌觅食优化算法的无人机航迹规划 被引量:6
15
作者 魏永超 邓岚 +2 位作者 李涛 邓毅 邓春艳 《电讯技术》 北大核心 2021年第5期560-566,共7页
针对现有的无人机航迹规划方法收敛速度较慢、效率不高、易陷入局部最优等问题,构建了基于改进细菌觅食优化算法的无人机航迹规划结构,从三个方面改进算法:一是将固定步长改为自适应步长;二是游动时嵌入粒子群算法学习因子思想;三是将... 针对现有的无人机航迹规划方法收敛速度较慢、效率不高、易陷入局部最优等问题,构建了基于改进细菌觅食优化算法的无人机航迹规划结构,从三个方面改进算法:一是将固定步长改为自适应步长;二是游动时嵌入粒子群算法学习因子思想;三是将固定迁徙概率改为自适应迁徙概率。同时,提出了飞行代价目标函数,通过函数寻优进行无人机航迹规划,并由数字高程数据建立三维环境,对比基本细菌觅食优化算法和粒子群算法进行仿真。结果表明,基于改进细菌觅食优化算法优化的无人机航迹规划结构具有路径长度更短、路径更平滑和收敛速度更快的特点。 展开更多
关键词 无人机 航迹规划 改进细菌觅食优化算法 融合算法
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基于改进混合遗传细菌觅食算法的贝叶斯结构学习算法 被引量:5
16
作者 刘浩然 常金凤 +2 位作者 庞娜娜 李晨冉 卢泽丹 《计量学报》 CSCD 北大核心 2020年第9期1122-1126,共5页
针对利用启发式学习算法学习贝叶斯网络时容易陷入局部最优和寻优效率低的问题,提出一种改进的混合遗传细菌觅食优化算法的贝叶斯网络结构学习算法。该算法首先通过遗传算法求得较优种群并作为细菌觅食算法的初始种群;然后利用交叉和变... 针对利用启发式学习算法学习贝叶斯网络时容易陷入局部最优和寻优效率低的问题,提出一种改进的混合遗传细菌觅食优化算法的贝叶斯网络结构学习算法。该算法首先通过遗传算法求得较优种群并作为细菌觅食算法的初始种群;然后利用交叉和变异策略改进细菌觅食算法的复制行为,增加种群多样性,扩大搜索空间;最后通过改进细菌觅食算法的迁移行为的初始化操作更新种群,防止精英个体的丢失。通过种群的迭代搜索最终获得最优的贝叶斯网络结构。实验仿真结果表明,与其他算法相比,该算法的收敛精度和效率有所提升。 展开更多
关键词 计量学 贝叶斯网络结构学习 细菌觅食优化算法 遗传算法
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递推最小二乘法与细菌觅食算法相结合的光伏阵列MPPT控制方法 被引量:3
17
作者 聂晓华 徐勋庆 《水电能源科学》 北大核心 2016年第5期207-210,共4页
针对复杂应用环境下光伏阵列的P-V输出特性曲线呈现多峰值的问题,提出了一种递推最小二乘法与细菌觅食算法相结合的光伏阵列最大功率点跟踪算法,分析了复杂应用环境对光伏最大功率点跟踪控制的影响。针对状态变化造成的多功率极值问题,... 针对复杂应用环境下光伏阵列的P-V输出特性曲线呈现多峰值的问题,提出了一种递推最小二乘法与细菌觅食算法相结合的光伏阵列最大功率点跟踪算法,分析了复杂应用环境对光伏最大功率点跟踪控制的影响。针对状态变化造成的多功率极值问题,首先运用递推最小二乘法进行滤波预处理,再采用细菌觅食优化算法准确跟踪到了全局最大功率点。MPPT仿真和试验结果均表明,该算法成功摆脱了局部最优解的约束,可准确跟踪阵列全局最大功率点且有效抑制了电磁噪声。与单纯的细菌觅食算法相比,本文算法精度更高,为光伏阵列最大功率点跟踪提供了一种实现方法。 展开更多
关键词 复杂应用环境 递推最小二乘法 光伏阵列 最大功率点 细菌觅食算法
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基于细菌觅食算法的异步电动机现场效率估算 被引量:2
18
作者 孙冠群 张黎锁 《计量学报》 CSCD 北大核心 2017年第2期215-219,共5页
提出了一种使用优化的细菌觅食算法估算电机的现场效率。该方法虽然有赖于测量定子电流、定子电压、定子电阻、输入功率和电机速度,从而基于电机的等效电路估算电机效率,但无需进行空载和堵转试验。对1台5.5 kW的异步电动机进行了试验,... 提出了一种使用优化的细菌觅食算法估算电机的现场效率。该方法虽然有赖于测量定子电流、定子电压、定子电阻、输入功率和电机速度,从而基于电机的等效电路估算电机效率,但无需进行空载和堵转试验。对1台5.5 kW的异步电动机进行了试验,测试结果与粒子群优化算法、遗传算法以及实测的转矩测量法进行了比较,结果表明该方法能较准确地估计电机效率,并且简单、经济。 展开更多
关键词 计量学 异步电动机 细菌觅食算法 等效电路 现场效率估算
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采用改进的细菌觅食优化算法求解RCPSP 被引量:1
19
作者 岑雪婷 唐智勇 杨勇 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2013年第10期90-92,96,共4页
针对细菌觅食优化算法全局搜索能力较弱和收敛速度慢的问题,对算法的更新方式进行改进,在算法的初期通过粒子群算法进行全局搜索,使细菌在更新时感知周围环境,再由细菌觅食算法的趋向操作进行局部搜索,提高算法的计算精度和搜索能力.最... 针对细菌觅食优化算法全局搜索能力较弱和收敛速度慢的问题,对算法的更新方式进行改进,在算法的初期通过粒子群算法进行全局搜索,使细菌在更新时感知周围环境,再由细菌觅食算法的趋向操作进行局部搜索,提高算法的计算精度和搜索能力.最后运用实例对算法进行验证,实验结果验证了此算法在求解资源受限的项目调度问题时的可行性和优越性. 展开更多
关键词 资源受限 项目调度 细菌觅食优化算法 搜索能力
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细菌觅食算法研究综述 被引量:3
20
作者 张晓明 《信息技术》 2016年第11期215-220,共6页
细菌觅食算法是近几年新兴的仿生智能算法,受到众多学者的关注研究,目前已经成功应用到各个领域中。介绍了细菌觅食算法的背景与基本原理,在分析模型的基础上总结了目前学者针对细菌觅食算法改进和应用的方面,包括各个因子的性能、混合... 细菌觅食算法是近几年新兴的仿生智能算法,受到众多学者的关注研究,目前已经成功应用到各个领域中。介绍了细菌觅食算法的背景与基本原理,在分析模型的基础上总结了目前学者针对细菌觅食算法改进和应用的方面,包括各个因子的性能、混合算法、应用领域。针对现实环境对细菌觅食算法进行了全面的综述,最后根据算法的基本特性和文献进展情况,给出细菌觅食优化算法未来的研究方向。 展开更多
关键词 群体智能 细菌觅食算法 混合算法
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