多策略融合的粒子群优化算法研究

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:pipiskin
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
优化问题是现实应用中需要解决的一个重要问题,粒子群优化算法因其在解决优化问题时具有简单高效、复杂度低等优点而受到了广泛关注。然而,粒子群优化算法在运行过程中容易早熟收敛,且在处理高维优化问题时,效率较低,无法快速找到全局最优解。针对上述问题,本文提出了两种多策略融合的粒子群优化算法,以提高算法的收敛精度。本文的主要工作和创新性成果如下:(1)提出了一种基于综合学习策略的多分组粒子群优化算法(MGPSO)。基于多种群的分工合作优势,MGPSO将种群划分为多个小组,并结合综合学习策略使用组内最优位置和优胜粒子的经验信息来更新粒子的速度,以提高算法的搜索效率。同时为避免粒子过早聚集,MGPSO引入了一种吸引-排斥策略,通过赋予粒子电荷并利用电荷间的作用力使粒子呈分散状态,以增强种群多样性。当小组进入停滞状态时,MGPSO通过一种激活策略使组间进行信息交流,并构造一个新的学习样本引导停滞小组继续进行探索。另外,MGPSO选择适应度均值对各小组的搜索级别进行衡量,并据此调整惯性权重,以匹配各小组不同时期的搜索状态。与多个对比算法的实验结果表明,MGPSO具有较强的寻优能力。(2)提出了一种基于电场力的多样本粒子群优化算法(MSPSO)。基于吸引-排斥策略在求解精度方面的有效性,本文在MGPSO的基础上做出了新的改进。为进一步增强种群的多样性,MSPSO将种群的可行域视作一个电场,并将种群划分为正负电荷两个子群。该算法引入了一种基于电场力的综合学习策略来构造吸引样本和排斥样本,将这两个样本用于有目的地引导其他粒子的运动轨迹,推动种群探索更多的潜在区域。并根据构建样本的信息自适应地更新相应的权重系数。另外,为降低粒子陷入局部最优的风险,MSPSO采用基于分段的加权学习策略构建全局学习样本,使粒子从精英粒子中学习到更多有用的信息。实验结果表明,MSPSO相比其他对比算法具有更高的求解精度和更快的收敛速度。
其他文献
KdV方程是一个经典的非线性色散微分方程,在数学领域具有重要的研究价值.同时KdV方程也被广泛应用于实际问题中,它可以模拟小振幅长波在非线性色散介质中的单向传播,模拟大动脉中的血压波等生物系统中的波动过程.本文主要研究定义在树形网络上仅有1个控制的非线性KdV方程解的适定性问题与边界控制问题.本文分为以下四个章节.第一章,主要介绍了KdV方程与其边界控制问题的实际背景,同时详细介绍了这类方程解的适
学位
轨道交通作为一种快速便捷、安全节能的交通模式,当下越来越受到青睐与推崇,尤其对于地下轨交来说,不但可以有效减轻普遍存在的拥堵的地面交通负担,同时也扩大了城市交通空间,增加了建筑的可达性。但与此同时,过快的轨道交通建设使得大部分站点出现了“千站一面”、缺乏特色、不够人性化的窘境,并且大部分轨道交通空间处在地面以下,整个环境较为封闭、空气流通较差、缺乏自然采光等劣势条件带给人的心理感受不佳,亟需采取相
学位
改革开放以来,中国在减少贫困人口和改善贫困人口生活方面取得了瞩目成绩,贫困发生率不断降低,2020年实现了绝对贫困标准下贫困人口全面脱贫。然而必须意识到,中国现阶段发展仍然存在不充分不平衡的特点,需要将减贫的重点转移到相对贫困的问题上,缩小财富差距,改善低收入人群生活,扩大中等收入人群规模。在中国的人情社会中,社会资本在资源配置和信息交换等方面发挥着重要的作用,起到了对正式制度的重要补充。认知性社
学位
巴蜀地区传统聚落经过时代的变迁与人文要素的积淀,形成了形态各异、特征鲜明的山水格局。研究其空间形态特征及其形成与传承的本质规律,有助于城市地域特色的保护与传承。本文将以巴蜀地区54个国家级历史文化名镇为样本,基于实地调研与历史资料,采用形态分析,GIS空间分析、数理统计等方法,分析传统聚落的空间分布特征;解析山水格局的典型构成要素及其构成的典型空间组合形式;提炼出具有典型性的山-水-聚落空间组合形
学位
近些年,随着深度学习的不断发展,越来越多的研究者关注于深度学习技术在医学图像领域的应用。目前,有许多基于深度学习的方法被广泛提出且致力于提升医学影像诊断的效率和正确性。但在医学领域,影像十分复杂且标注需要较强的专业知识,这导致针对医学图像的标注过程往往是低效的、易出错的且成本昂贵的。因此严格的标注过程导致医学图像数据集的规模通常很小,并且数据集中存在大量标记错误的噪声样本。当对模型进行训练时,这些
学位
湿式双离合器自动变速器(Dual Clutch Automatic Transmission)是我国自动变速器技术领域研究的重点和热点,搭载湿式DCT车辆的起步过程控制对改善驾驶舒适性、提高整车动力性和燃油经济性有重要意义。湿式DCT起步过程需要精准的控制离合器的接合和分离,以确保传动系统的转矩能够平稳传递,但由于湿式离合器存在摩擦系数变化和随服役时间增加发生摩擦性能衰减的现象,给离合器接合和分离
学位
哺乳动物后代的生存离不开乳腺在哺乳期间提供的充足脂类,细胞死亡诱导DFFA样效应蛋白A(CIDEA)是一种脂滴外壳蛋白,在泌乳乳腺中高水平表达,在脂代谢过程中发挥重要作用。本文综述了CIDE蛋白家族及CIDEA在奶牛脂代谢中的作用。
期刊
在经济新常态背景下,中国的发展面临经济结构绿色转型和优化就业结构的双重压力。十四五规划指出,作为绿色发展的重要环节,绿色金融给经济可持续发展提供了切实可行的路径,强调要大力发展绿色金融。同时,规划明确指出要继续坚持就业优先政策。推动绿色金融的发展会对我国就业产生怎样的影响?如何兼顾高质量转型和就业稳定?对此类问题的探讨和研究具有重要的现实意义。绿色信贷是绿色金融的重要内容,也是最典型的代表性工具。
学位
深度学习的腾飞促进了深度表示学习研究的发展,如何为特定对象学习到更优质的特征表示是许多任务的关键所在。一方面,句子表示学习是许多自然语言处理应用的关键技术。一些工作沿句子的句法分析结构组合词嵌入得到句子表示以引入语法信息,这导致了模型的运行效率大为降低,如何提升融入语法信息后的模型效率成为一个亟待解决的问题。另一方面,近年来,图表示学习算法中的图神经网络以及图数据的发展让研究人员可以更好地、系统地
学位
自动驾驶系统可以提高交通安全性,是未来出行的重要组成部分。现有技术条件下,在开放道路实现无人驾驶异常困难,只能在设计运行域内保证自动驾驶系统的有效性。因此,准确检测该域边界是自动驾驶系统产业化、避免用户误用的关键。相较于极限性能测试仅检测某一边界点,域边界测试关注系统整体的运行边界。极限性能测试现有方法如遗传算法等,难以实现边界的完整检测。为此本文提出一种具有完整检测能力、应对复杂评价值空间、满足
学位