粒子群優(yōu)化算法的研究與改進(jìn).pdf

1、自上世紀(jì)80年代以來，智能優(yōu)化算法(如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等)通過模擬或揭示某些自然現(xiàn)象和過程而發(fā)展起來，為優(yōu)化理論提供了新的思路和手段，并在科學(xué)、經(jīng)濟(jì)以及工程領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。粒子群優(yōu)化算法(ParticleSwarmOptimization,PSO算法)源于鳥群和魚群群體運(yùn)動(dòng)行為的研究，是一種基于種群搜索策略的自適應(yīng)隨機(jī)算法，是進(jìn)化計(jì)算領(lǐng)域中的一個(gè)新的分支。它的主要特點(diǎn)是簡單、收斂速度較快、沒有很多參數(shù)需要調(diào)整，且不需要梯度信息

2、，在工程實(shí)踐中表現(xiàn)出巨大潛力，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于函數(shù)優(yōu)化、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊系統(tǒng)控制、模式識別等多個(gè)領(lǐng)域。
　　本文從PSO算法的基本原理、參數(shù)選取、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、混合算法及應(yīng)用等方面做了較為系統(tǒng)的論述，重點(diǎn)討論了PSO的兩種標(biāo)準(zhǔn)算法：慣性權(quán)重線性下降算法(LDW)和收縮因子模型(CFM)。前者是為了提高算法的收斂性能，平衡收斂的全局性和收斂速度；后者是為了保證算法的收斂性，同時(shí)使得速度的限制放松。總之，兩種標(biāo)準(zhǔn)PSO算法都是著眼于如何更有效

3、地使粒子群在解空間中搜索最優(yōu)解，但在高維復(fù)雜問題尋優(yōu)時(shí)仍然存在早熟收斂、收斂精度比較差的缺點(diǎn)。
　　針對上述缺點(diǎn)，本文借鑒生物界中雁群的飛行特征，對兩種標(biāo)準(zhǔn)算法均給出如下改進(jìn)：一方面將全局極值變換為排序后其前面那個(gè)較優(yōu)粒子的個(gè)體極值，這樣所有粒子不都向一個(gè)最優(yōu)解的方向飛去，避免了同一化，保持了多樣性，擴(kuò)大了搜索范圍；另一方面使每個(gè)粒子利用更多其他粒子的有用信息，通過個(gè)體極值加權(quán)平均，加強(qiáng)粒子之間的合作與競爭。用基準(zhǔn)函數(shù)對改進(jìn)算法進(jìn)