基于烟花算法的多维背包问题的求解

来源 :吉林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hfg595
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
多维背包问题(Multidimensional knapsack problem,MKP)作为0-1背包问题的拓展,是一种典型的NP难问题,在日常生活中有着大量的应用场景,比如货物装载,资源分配,投资决策等等。因此,无论是理论上,还是实际应用中,对多维背包问题进行求解都具有重要意义。随着问题规模的逐渐增大,传统的精确求解算法和启发式算法逐渐显得力不从心,而群智能算法的发展,为这类问题的求解开辟了新的道路。群智能算法是通过模拟生物种群之间的信息交流以达到求解目的的一类新型算法。烟花算法是通过模拟夜空中烟花爆炸的过程而实现的。作为群智能算法的一种,烟花算法具有参数较少、执行过程简单、实现容易,鲁棒性强等特点,在解决大型复杂优化问题上具有一定优势,目前已经得到了学术界的广泛关注。本文介绍了用于求解多维背包问题的各类精确求解算法,启发式算法和群智能算法,深入分析了多维背包问题及烟花算法的特点,针对多维背包问题中,物品选择策略表现为二进制字符串的特点,以及烟花算法前期搜索速度快,后期收敛速度慢的优劣性,引入了二进制烟花算法和精英反向学习机制,设计了二进制精英反向学习烟花算法(Binary Elite Opposition-based learning Firework Algorithm,BEOFA),以略微降低算法前期搜索速度为代价,有效地加快了算法后期的收敛速度。BEOFA首先针对多维背包问题解集的特点,引用了将烟花算法进行二进制编码的方式,即二进制烟花算法;其次,在二进制的环境下,引入了二进制变异算子机制,用于替换传统烟花算法的高斯变异机制,提高了算法的全局搜索能力和跳出局部最优值的能力;然后针对传统烟花算法后期收敛速度慢的缺陷,引入了精英反向学习机制,设计了二进制环境下精英反向学习机制的运行流程,提高了算法的后期收敛速度。最后,选取了共4种8个经典的多维背包问题函数对BEOFA的快速寻优性能,挖掘能力,全局搜索能力以及综合能力等各方面性能进行仿真测试,并与其他4种群智能算法进行对比,以及对结果进行分析。仿真实验结果表明,BEOFA在求解小型问题时的各方面性能都不弱于其他算法,并在求解大型复杂问题时的综合性能优于其他4种算法,达到了优化算法的目的。
其他文献
随着我国现代化进程的加快,人类活动与土地资源之间的矛盾日益突出,区域土地利用结构失衡、土地资源浪费等问题严重限制了我国社会、经济、生态的可持续发展。土地利用优化配
2008年4月8日,全长1008m跨37股铁路线的特大桥全线合龙。据介绍,该桥是连接徐州新、老城区和京沪高速铁路新客站的重要通道,是徐州市的标志性工程。主桥跨度为368m,宽为28m,设有双
随着低碳社会的发展需要及绿色能源使用范围的不断扩大,电动汽车在国家政策的大力扶持和市场的强烈需求下,近几年中获得了巨大的发展。电动汽车的快速发展离不开动力电池系统
当前法院执行难问题日益突出,暴力催债的现象也时有发生,这些问题的有效解决依赖于个人破产中自由财产制度的构建。然而,我国目前还未建立个人破产制度,也没有自由财产制度。
日前,由上海纺织集团旗下的上海德福伦化纤有限公司申请的“异形截面聚酯短纤维”,经上海市高新技术成果转化认定办公室审定,被认定为2016年第10批上海市高新技术成果转化项目(项
林戊荪,祖籍江苏无锡,生于天津,20世纪40年代留学美国,就读于达特莫斯大学,主修哲学。  1950年返国,入国际新闻局,担任英文《人民中国》编辑,并先后担任过外文出版社社长秘书、《人民中国》杂志通联组组长,从事过会议翻译、口语广播等工作。  1958年,参加英文《北京周报》筹备工作,为《国际时事》专栏撰写文章,编辑国际稿件。1978年改革开放后,先后担任《北京周报》总编室副主任、副总编辑,临时负
全面建设小康社会的关键是解决产业转移过程中的就业问题.针对小企业具有就业弹性高、分布广泛、灵活多变、适应性强等特点,指出加速发展小企业是当前拓宽就业渠道的首选途径
报告急性粟粒型肺结核合并成人呼吸迫综合征1例,诊断经临床表现,X光胸片、血气分析、浅表淋巴结和肝脏活检资料所证实,早期明确诊断、及时应用抗结核药物治疗,可明显提高治愈率率。
A three dimensional dynamic elastic-plastic finite element analysis of the interaction ofpercussion bits with rock roasses is presented.The dynamic contact prob
本文介绍了我科在1995年完成中国ZDM双叶人工瓣膜动物实验研究的况。在连续4个月中为7例绵羊行体外循环下三尖瓣ZDM双叶瓣替换手术。现已达到国家人工瓣膜技术条件要求“3头动物存活1个月”