改進(jìn)蟻群算法及其在結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠性優(yōu)化中的應(yīng)用.pdf

1、西南交通大學(xué)博士學(xué)位論文改進(jìn)蟻群算法及其在結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠性優(yōu)化中的應(yīng)用姓名：程世娟申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：固體力學(xué)指導(dǎo)教師：陳虬20090401第1I頁(yè)西南交通大學(xué)博士研究生學(xué)位論文全局更新方式。實(shí)例測(cè)試結(jié)果表明，改進(jìn)的蟻群算法在解決TSP問(wèn)題上收斂速度快，并且比文獻(xiàn)中的對(duì)比結(jié)果具有更小的相對(duì)誤差。(2)將改進(jìn)蟻群算法應(yīng)用到串并系統(tǒng)可靠性冗余優(yōu)化中，結(jié)合工程實(shí)際，文中既考慮到冗余部件的個(gè)數(shù)又考慮到冗余部件的類型，采用分級(jí)網(wǎng)絡(luò)和并行搜索機(jī)制

2、，解決了系統(tǒng)的元件可選擇不同類型的串并聯(lián)系統(tǒng)可靠性優(yōu)化問(wèn)題。(3)通過(guò)分級(jí)網(wǎng)絡(luò)、向量編碼將復(fù)雜系統(tǒng)可靠性優(yōu)化問(wèn)題轉(zhuǎn)化為螞蟻可識(shí)別的點(diǎn)線結(jié)構(gòu)，采用并行搜索機(jī)制改進(jìn)將蟻群算法應(yīng)用到復(fù)雜系統(tǒng)可靠性優(yōu)化問(wèn)題中。將信息素集中于各級(jí)節(jié)點(diǎn)作為節(jié)點(diǎn)對(duì)螞蟻的吸引強(qiáng)度，由節(jié)點(diǎn)的吸引強(qiáng)度指導(dǎo)螞蟻在解空間上高效啟發(fā)式搜索。計(jì)算結(jié)果表明，蟻群算法能快速搜索到問(wèn)題的最優(yōu)解，計(jì)算結(jié)果比所列舉的算法都好。(4)以“從輸入節(jié)點(diǎn)到該節(jié)點(diǎn)至少有一條路通的概率“為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的可

3、靠度約束，采用二進(jìn)制編碼將工程網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化問(wèn)題轉(zhuǎn)化為0—1規(guī)劃問(wèn)題，提出了工程網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可靠性拓?fù)鋬?yōu)化的蟻群算法。采用遞歸法對(duì)所提出的方法作進(jìn)一步的近似估計(jì)，給出在滿足一定的可靠度區(qū)間約束條件下網(wǎng)絡(luò)造價(jià)的一個(gè)估計(jì)，既減少了計(jì)算復(fù)雜度使算法有利于編程，又提高了算法效率。結(jié)果表明遞歸近似處理的計(jì)算復(fù)雜度低，效率高，精度高，方案合理，可以處理大型的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，比其他算法更有效。最后，對(duì)全文的工作進(jìn)行總結(jié)，并展望了蟻群算法進(jìn)一步還要研究的課題