改進(jìn)的螢火蟲算法及在陣列天線中的應(yīng)用.pdf

1、近年來，隨著科學(xué)的進(jìn)步和社會(huì)的快速發(fā)展，人們所面臨的優(yōu)化問題日益復(fù)雜化、大型化。因此尋求一個(gè)高效的、具有普遍適用性的智能優(yōu)化算法具有十分重要的意義。群智能優(yōu)化算法作為隨機(jī)性優(yōu)化算法的一個(gè)重要分支，因其較強(qiáng)的自適應(yīng)性并可用來解決傳統(tǒng)確定性優(yōu)化算法難以解決的復(fù)雜優(yōu)化問題，而受到眾多學(xué)者的青睞，并廣泛應(yīng)用到各種工程領(lǐng)域，展現(xiàn)出其蓬勃的生命力。
　　螢火蟲算法作為一種提出來不久的群智能優(yōu)化算法，雖然有諸如概念簡單、易于實(shí)現(xiàn)、局部尋優(yōu)能力好

2、等優(yōu)點(diǎn)，但仍然存在著在高維復(fù)雜問題上全局尋優(yōu)能力不足、收斂速度緩慢等缺點(diǎn)。鑒于此，本文對(duì)螢火蟲算法做出了改進(jìn)，并將改進(jìn)的螢火蟲算法運(yùn)用在天線的設(shè)計(jì)領(lǐng)域上。論文的主要研究成果如下：
　　（1）從算法的基本原理以及數(shù)學(xué)模型兩方面深入地研究了標(biāo)準(zhǔn)螢火蟲算法，并通過和粒子群算法、人工蜂群算法兩種常見的群智能優(yōu)化算法進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)比總結(jié)出螢火蟲算法的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)，為算法的改進(jìn)提供了思路。
　　（2）為了提高螢火蟲算法的全局尋優(yōu)能力，以及

3、加快收斂速度，本文對(duì)螢火蟲算法做出的主要改進(jìn)如下：首先，通過佳點(diǎn)集原理均勻初始化螢火種群，以提高初始解的質(zhì)量使種群更加多樣性。其次，對(duì)算法的可變參數(shù)步長因子α進(jìn)行了研究分析，并提出了一種動(dòng)態(tài)調(diào)整步長機(jī)制，以平衡算法的全局尋優(yōu)和收斂速度。然后，通過引入全局最佳個(gè)體改變?cè)妓惴ǖ奈恢酶鹿剑?duì)最佳粒子的位置基于維度的變化更新，以此使算法更加容易跳出局部最優(yōu)，增強(qiáng)了全局尋優(yōu)的能力。最后，通過7個(gè)標(biāo)準(zhǔn)測試函數(shù)的測試表明，本文改進(jìn)的算法不僅收