類電磁機(jī)制算法研究和改進(jìn).pdf

1、獨(dú)含- - i r -貝人關(guān)于學(xué)位論文使用權(quán)的說明本人完全了解太原科技大學(xué)有關(guān)保管、使用學(xué)位論文的規(guī)定，其中包括：①學(xué)校有權(quán)保管、并向有關(guān)部門送交學(xué)位論文的原件、復(fù)印件與電子版；②學(xué)校可以采用影印、縮印或其它復(fù)制手段復(fù)制并保存學(xué)位論文；③學(xué)?？稍试S學(xué)位論文被查閱或借閱；④學(xué)校可以學(xué)術(shù)交流為目的，復(fù)制贈送和交換學(xué)位論文；⑤學(xué)?？梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容( 保密學(xué)位論文在解密后遵守此規(guī)定) 。作者簽名： 算久．雜 日期： 訟f ，．譬

2、- 1導(dǎo)師簽名： 期 叫?3 - 、> 2 -中 文 摘 要』! I f I I I I I I I ] 1 11 I I I I I I I I IY 1 7 8 9 4 3 0類電磁機(jī)制算法是一種受電磁理論中電荷的吸引一排斥機(jī)制的啟發(fā)提出的新的啟發(fā)式算法，算法中的粒子在所受其他粒子的合力作用下以隨機(jī)步長運(yùn)動。由于E M 算法在計(jì)算粒子間的作用力時(shí)，粒子間距離對作用力大小的影響過大，從而導(dǎo)致E M 算法本身的局部搜索能力較弱。而

3、加入局部搜索的類電磁機(jī)制算法增加了計(jì)算量，使算法的時(shí)I 、日J(rèn)性能受到影響。本文在對國內(nèi)外類電磁機(jī)制算法研究動態(tài)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，從種群、合力的計(jì)算方式和粒子移動三個(gè)方面分析了基本類電磁機(jī)制算法存在的缺陷，以及局部搜索對算法性能的影響。在此基礎(chǔ)上提出了兩種改進(jìn)的類電磁機(jī)制算法，并且給出了關(guān)于算法種群的幾點(diǎn)思考。論文的主要工作如下：( 1 ) 將“淘汰”機(jī)制和“擾動”因素應(yīng)用到算法種群中，給出了一種基于淘汰機(jī)制的類電磁機(jī)制算法( E M

4、—W P U ) 。在改進(jìn)的算法中，種群在每一次迭代結(jié)束之后進(jìn)行一次淘汰更新，產(chǎn)生下一次迭代的新種群，新產(chǎn)生的種群在性能上要優(yōu)于更新之前的種群，更利于搜索；( 2 ) 提出了一種無局部搜索的類電磁機(jī)制算法( E M - W L S ) ，在改進(jìn)之后的算法中，根據(jù)粒子之問距離的不同情況計(jì)算個(gè)體間作用力大小，弱化了距離對作用力大小的影響。同時(shí)，通過引入分力權(quán)重系數(shù)，調(diào)整了吸引／豐I I E斥作用對合力的影響。粒子的運(yùn)動則是根據(jù)粒子所受合力與

5、最優(yōu)粒子對該粒子引力的夾角大小來判斷粒子是按合力方向運(yùn)動，還是背離合力方向運(yùn)動。E M —W L S 算法與基本E M算法相比具有更強(qiáng)的局部搜索能力，因此去掉了基本E M 算法中局部搜索部分；( 3 ) 通過對生物種群特性的研究分析，給出了幾點(diǎn)關(guān)于種群改進(jìn)的思考。本文選取了一組標(biāo)準(zhǔn)測試函數(shù)對兩種改進(jìn)的E M 算法的性能進(jìn)行驗(yàn)證，測試結(jié)果表明兩種改進(jìn)的E M 算法的性能和效率都有明顯提高，并能更好的解決高維優(yōu)化問題。關(guān)鍵詞：類電磁機(jī)制算法