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多策略融合的改进粒子群优化算法 被引量：21
1
作者 吴大飞 杨光永 +1 位作者 樊康生 徐天奇 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2022年第11期3358-3364,共7页
为解决传统粒子群算法收敛精度低、收敛速度慢和易陷入局部最优的问题,提出了一种多策略融合的改进粒子群算法。首先,设计了一种基于中垂线算法的游离粒子位置更新方法,加快了游离粒子的收敛速度;其次,设计了一种在最优粒子附近生成爆... 为解决传统粒子群算法收敛精度低、收敛速度慢和易陷入局部最优的问题,提出了一种多策略融合的改进粒子群算法。首先,设计了一种基于中垂线算法的游离粒子位置更新方法,加快了游离粒子的收敛速度;其次,设计了一种在最优粒子附近生成爆炸粒子的策略,以增强算法的寻优精度和寻优速度,为适应前两个策略,还设计了一种仅依靠全局最优粒子位置的粒子速度更新策略;最后,将基于概率分层的简化粒子群优化算法的惯性权重和粒子位置更新方法用于本算法。与其他五种改进粒子群算法进行了对比实验,结果表明提出的改进算法无论是处理低维问题还是高维问题表现均具有较大优势,性能更优越。 展开更多
关键词 改进粒子群优化算法 多策略融合 中垂线算法 爆炸粒子
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基于多策略融合改进粒子群算法的路径规划研究 被引量：2
2
作者 陈旭东 杨光永 +1 位作者 徐天奇 樊康生 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第2期44-50,共7页
针对传统粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)在路径规划中易陷入局部最优使得规划路径较长以及搜索后期由于种群多样性降低容易陷入停滞等问题,提出一种多策略融合粒子群算法(multi-strategy fusion particle swarm optimizat... 针对传统粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)在路径规划中易陷入局部最优使得规划路径较长以及搜索后期由于种群多样性降低容易陷入停滞等问题,提出一种多策略融合粒子群算法(multi-strategy fusion particle swarm optimization,MFPSO)并将其应用于路径规划中。首先,利用中垂线算法(midperpendicular algorithm)的粒子位置更新方法提升粒子的收敛速度;其次,在最优粒子附近采用生成爆炸粒子的策略使算法跳出局部最优;然后,引入线性动态惯性权重调整方法,增加算法的搜索能力;最后,在路径规划应用中采用全局最优解局部搜索策略,在算法后期得出的最优路径再进行局部搜索得出更优的路径,增加机器人路径规划能力。仿真结果表明,多策略融合粒子群算法在路径规划中具有更高的路径搜索能力。 展开更多
关键词 路径规划 中垂线算法 爆炸粒子 全局最优解局部搜索
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中垂线遗传融合算法研究
3
作者 陈伟 何雨洁 吴大飞 《科技资讯》 2024年第9期240-247,256,共9页
为改善遗传算法的局部寻优性能和收敛速度,提出了一种将遗传算法和中垂线相算法结合的融合算法——中垂线遗传算法。中垂线遗传算法以遗传算法进行全局搜索,再以中垂线算法进行局部搜索。并将中垂线算法中的单一种群分化为双种群,将双... 为改善遗传算法的局部寻优性能和收敛速度,提出了一种将遗传算法和中垂线相算法结合的融合算法——中垂线遗传算法。中垂线遗传算法以遗传算法进行全局搜索,再以中垂线算法进行局部搜索。并将中垂线算法中的单一种群分化为双种群,将双种群中的优秀个体进行耦合交叉和变异,提升改进算法的全局搜索能力和跳出局部最优的能力。仿真实验讨论了算法转换系数的变化对改进算法性能的影响。通过与6个算法的对比实验,证明改进的中垂线遗传算法解决了传统遗传算法收敛速度慢和局部寻优能力弱的问题。并且与主流优化算法和其他遗传融合算法相比,改进的算法性能更加优越。最后,利用改进算法处理了三杆桁架的设计问题。结果表明:中垂线遗传算法在处理实际问题时具有可行性。 展开更多
关键词 遗传算法 中垂线算法 融合算法 双种群 三杆桁架设计
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基于多策略人工蜂鸟优化PF的SLAM研究
4
作者 蔡艳 杨光永 +1 位作者 樊康生 徐天奇 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第4期92-97,共6页
针对粒子滤波算法(PF)重采样导致粒子贫乏及需增加粒子数以提高估计精度的问题,提出一种基于多策略人工蜂鸟算法优化的粒子重组粒子滤波算法。首先,引入中垂线算法提高人工蜂鸟算法收敛速度,通过其智能觅食机制,使得最优粒子引导粒子集... 针对粒子滤波算法(PF)重采样导致粒子贫乏及需增加粒子数以提高估计精度的问题,提出一种基于多策略人工蜂鸟算法优化的粒子重组粒子滤波算法。首先,引入中垂线算法提高人工蜂鸟算法收敛速度,通过其智能觅食机制,使得最优粒子引导粒子集向高似然区域移动,以此提高估计精度;其次,实时计算最优粒子附近的粒子密度,当密度大于设置的区域搜索阈值时引入Levy飞行策略以扩大搜索空间,当其大于最大密度值时,自适应调整迭代次数;最后,重采样阶段将筛选后保留的粒子与剩余粒子重新组合成新的粒子,以此增加粒子多样性。通过仿真实验检验改进算法在SLAM中的性能,结果表明该算法较其他3种算法相比,其位姿与路标估计精度更高且鲁棒性更佳。 展开更多
关键词 粒子滤波 人工蜂鸟算法 中垂线算法 自适应调整 Levy飞行 SLAM
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改进海洋捕食者算法的机器人路径规划研究
5
作者 黄训爱 杨光永 +1 位作者 樊康生 徐天奇 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2024年第1期355-367,共13页
为解决海洋捕食者算法(MPA)收敛速度慢、收敛精度低、易陷入局部最优的问题,提出一种多策略改进海洋捕食者算法(IMPA)。引入Logistic混沌映射初始化种群,增加捕食者种群多样性;基于当前迭代次数t的自适应移动步长动态调整策略,增强算法... 为解决海洋捕食者算法(MPA)收敛速度慢、收敛精度低、易陷入局部最优的问题,提出一种多策略改进海洋捕食者算法(IMPA)。引入Logistic混沌映射初始化种群,增加捕食者种群多样性;基于当前迭代次数t的自适应移动步长动态调整策略,增强算法逃离局部最优的能力;在IMPA迭代后期,加入中垂线算法(MA),基于中垂线策略的游离粒子位置更新方法,能够加快更新捕食者的位置,增强算法的寻优速度和寻优精度,避免算法陷入局部最优。最后通过改变IMPA阶段转换寻优过程,进一步平衡搜索过程,加强全局与局部适应性。选用6个基准测试函数对算法性能进行测试,测试结果显示:IMPA收敛速度更快,收敛精度更高;最后将改进算法应用于移动机器人路径规划,仿真结果表明:该算法规划的路径长度更短,搜索效率更高。 展开更多
关键词 混沌映射 中垂线算法 移动步长 游离粒子 路径规划
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改进麻雀搜索算法的轮式机器人路径规划
6
作者 陈旭东 杨光永 +1 位作者 徐天奇 蔡艳 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第9期50-56,共7页
针对传统麻雀搜索算法(sparrow search algorithm,SSA)在轮式机器人路径规划应用中易陷入局部最优使得规划路径较长以及算法后期容易陷入早熟等问题,提出一种改进麻雀搜索算法(improved sparrow search algorithm,ISSA)应用在轮式机器... 针对传统麻雀搜索算法(sparrow search algorithm,SSA)在轮式机器人路径规划应用中易陷入局部最优使得规划路径较长以及算法后期容易陷入早熟等问题,提出一种改进麻雀搜索算法(improved sparrow search algorithm,ISSA)应用在轮式机器人路径规划中。首先,在算法初期初始化种群时利用Logistic混沌提高初始种群的多样性;其次,将线性动态惯性权重调整方法引入到发现者位置更新中,使得算法的全局搜索能力以及收敛速度得以提升;然后,在跟随者位置更新方法中结合中垂线算法(midperpendicular algorithm,MA)使跟随者快速精准地向种群适应度最高的个体靠拢;最后,在算法后期结合最优爆炸粒子策略与反向学习策略在最优解附近产生扰动,防止算法后期陷入局部最优解。并且在机器人路径规划应用中将全局最优解再次进行局部搜索来提高机器人的路径规划能力。仿真结果表明,ISSA应用在路径规划中,其路径长度、寻优速度以及迭代次数方面均有显著提高。 展开更多
关键词 路径规划 Logistic混沌 中垂线算法 爆炸粒子 反向学习 全局最优解局部搜索
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改进GSA算法在机器人路径规划中的应用研究
7
作者 樊康生 杨光永 徐天奇 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第7期44-50,共7页
针对万有引力搜索算法(GSA)收敛精度低和易陷入局部最优等问题,提出一种改进万有引力搜索算法(IGSA)。引入当前迭代次数t动态调整引力常数,以增强算法逃离局部最优能力;基于边界值改进粒子越界处理策略,以保留粒子多样性,提高算法收敛精... 针对万有引力搜索算法(GSA)收敛精度低和易陷入局部最优等问题,提出一种改进万有引力搜索算法(IGSA)。引入当前迭代次数t动态调整引力常数,以增强算法逃离局部最优能力;基于边界值改进粒子越界处理策略,以保留粒子多样性,提高算法收敛精度;同时,将中垂线算法用于游离粒子的位置更新,以加速游离粒子的收敛;为适应前述策略,提出自适应权重因子更新粒子位置策略,以提高算法的收敛速度。算法在10个基准测试函数上的结果表明,改进算法在稳定性、收敛速度和精度方面具有较大优势。最后将改进算法应用于机器人路径规划,并与其他智能仿生算法进行路径规划仿真对比实验,结果表明本文改进算法规划路径更短、拐点更少、搜索效率更高。 展开更多
关键词 引力常数 中垂线算法 自适应权重因子 路径规划
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多策略人工兔算法优化粒子滤波的SLAM精度研究
8
作者 杨光永 蔡艳 +1 位作者 陈旭东 徐天奇 《重庆理工大学学报（自然科学）》 北大核心 2023年第11期257-268,共12页
针对传统粒子滤波算法(particle filter,PF)重采样导致粒子贫乏,以及需增加粒子数提高估计精度的问题,提出一种基于多策略人工兔算法优化的粒子重组滤波算法。引入中垂线算法提高人工兔算法收敛速度,通过其觅食与隐藏机制,使得最优粒子... 针对传统粒子滤波算法(particle filter,PF)重采样导致粒子贫乏,以及需增加粒子数提高估计精度的问题,提出一种基于多策略人工兔算法优化的粒子重组滤波算法。引入中垂线算法提高人工兔算法收敛速度,通过其觅食与隐藏机制,使得最优粒子引导粒子集向高似然区域移动,以此提高估计精度;实时计算最优粒子附近的粒子密度,当密度大于设置的阈值时,自适应调整迭代次数,当大于最大密度值时,引入自扰动策略避免陷入局部最优以及增加样本多样性;重采样阶段,将筛选后保留的粒子与剩余粒子重新组合成新的粒子,以此增加粒子多样性。通过仿真检验改进算法在SLAM中的性能,结果表明:该算法与其他3种算法相比,位姿与路标估计精度更高,鲁棒性更佳。 展开更多
关键词 粒子滤波 中垂线算法 人工兔优化算法 自适应调整 自扰动策略 SLAM
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多策略融合的改进樽海鞘群算法
9
作者 杨光永 吴大飞 +1 位作者 刘福康 徐天奇 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2023年第3期704-709,共6页
为解决传统樽海鞘群算法(SSA)收敛精度低、难以跳出局部最优等问题,提出了一种多策略融合的改进樽海鞘群算法(ISSA)。首先,提出了一种新的融合中垂线算法收敛策略的追随者位置更新方法,以解决传统SSA追随者位置更新方法的不足;为提升SS... 为解决传统樽海鞘群算法(SSA)收敛精度低、难以跳出局部最优等问题,提出了一种多策略融合的改进樽海鞘群算法(ISSA)。首先,提出了一种新的融合中垂线算法收敛策略的追随者位置更新方法,以解决传统SSA追随者位置更新方法的不足;为提升SSA跳出局部最优的能力,提出一种基于中垂线算法收敛策略的自扰动策略。其次,通过分析传统SSA领导者位置更新策略存在的不足,提出了一种新的领导者位置更新策略,并针对SSA的固定种群顺序,提出了以适应度为指标重构樽海鞘群体排列顺序的方法以提升算法性能。最后以仿真实验对ISSA的性能进行了验证,结果表明ISSA解决了SSA收敛精度低和难以跳出局部最优的问题,提升了SSA的收敛速度和稳定性。通过与其他改进SSA的对比实验,证明了ISSA的优越性。 展开更多
关键词 樽海鞘群算法 种群顺序重构 位置更新 自扰动 仿真实验 中垂线算法
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