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量子粒子群优化算法的收敛性分析及控制参数研究 被引量：116
1
作者 方伟 孙俊 +1 位作者 谢振平 须文波 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期3686-3694,共9页
通过分析粒子群优化算法的特点,将粒子放在量子空间来描述,建立粒子的量子势能场模型,并结合群体的群集性推导了量子粒子群优化(QPSO)算法.在随机算法全局收敛定理的框架下,讨论了QPSO算法的收敛性,证明QPSO算法是一种全局收敛的算法.针... 通过分析粒子群优化算法的特点,将粒子放在量子空间来描述,建立粒子的量子势能场模型,并结合群体的群集性推导了量子粒子群优化(QPSO)算法.在随机算法全局收敛定理的框架下,讨论了QPSO算法的收敛性,证明QPSO算法是一种全局收敛的算法.针对QPSO算法的唯一控制参数,提出了三种控制策略,结合标准测试函数的仿真结果给出了具有实际指导意义的控制参数选择方法. 展开更多
关键词 量子系统 势阱 全局收敛 粒子群优化
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基于自适应遗传算法的图像匹配 被引量：43
2
作者 郑军 诸静 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期689-692,共4页
为了解决图像匹配中计算速度慢和匹配精度不高的缺陷,提出了一种基于自适应遗传算法(AGA)的匹配方法,该算法与传统遗传算法的不同在于其交叉概率和变异概率随个体的适应度值而变化,避免了后者易陷入局部极值的缺陷,从而增强了算法的快... 为了解决图像匹配中计算速度慢和匹配精度不高的缺陷,提出了一种基于自适应遗传算法(AGA)的匹配方法,该算法与传统遗传算法的不同在于其交叉概率和变异概率随个体的适应度值而变化,避免了后者易陷入局部极值的缺陷,从而增强了算法的快速性和全局收敛性能.图像与模板的相关值是一多峰值函数,模板匹配实质上是多峰值寻优过程.将AGA应用到图像匹配,是以相关值为适应度函数,通过选择、交叉、变异等遗传操作,对遗传个体进行迭代寻优,找出图像中的最佳匹配点.实验结果表明,基于该算法的图像匹配具有运算量小、匹配精确等优点,且算法稳定. 展开更多
关键词 自适应遗传算法 图像匹配 多峰值函数 全局收敛 最佳匹配点 图像处理
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基于自适应搜索中心的骨干粒子群算法 被引量：52
3
作者 王东风 孟丽 赵文杰 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第12期2652-2667,共16页
该文在对标准粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)和骨干粒子群算法(Bare Bones Particle Swarm Optimization,BBPSO)中粒子位置的概率密度函数进行分析比较的基础上,对BBPSO进行了改进,并证明了改进算法以概率1收敛于全局最优... 该文在对标准粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)和骨干粒子群算法(Bare Bones Particle Swarm Optimization,BBPSO)中粒子位置的概率密度函数进行分析比较的基础上,对BBPSO进行了改进,并证明了改进算法以概率1收敛于全局最优解.在改进算法中,主要包括如下策略:(1)基于粒子间适应值的差异,提出一种对粒子位置高斯采样均值的自适应调整策略,分析了其作用机理,提出的搜索中心自适应调整策略增加了粒子分布中心的分散度,减缓粒子在中心的聚集趋势;(2)提出了一种"镜像墙"的越界粒子处理方法,该方法能够大幅度地提高算法找到最优解的概率;(3)粒子在不同的进化时期按不同的拓扑结构选取榜样粒子:算法前期主要采用随机结构以增加群体的多样性,算法后期主要采用全局结构以使得搜索更加精细.将该文提出的算法与多种形式的改进PSO,如GPSO(Global PSO)、LPSO(Local PSO)、FIPS(Fully Informed Particle Swarm)、CLPSO(Comprehensive Learning PSO)、HPSO-TVAC(Hierarchical PSO with Time-Varying Acceleration Coefficients)、APSO(Adaptive PSO)、DMS-PSO(Dynamic Multi-Swarm PSO)、OPSO(Orthogonal PSO)、OLPSO(Orthogonal Learning PSO)、ALC-PSO(PSO with an Aging Leader and Challengers)等,以及BBPSO的标准版本和改进版本,如BBJ2(BBPSO with Jumps)、ABPSO(Adaptive BBPSO)、SMA-BBPSO(BBPSO with Scale Matrix Adaptation)等,对CEC2013标准函数进行测试,对实验数据进行非参数检验,结果表明该文改进算法的综合表现要优于其他算法. 展开更多
关键词 粒子群算法 骨干粒子群算法 概率密度 搜索中心 全局收敛
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变步长自适应的改进人工鱼群算法 被引量：45
4
作者 朱旭辉 倪志伟 程美英 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2015年第2期210-216,246,共8页
针对人工鱼群算法在函数优化中存在陷入局部最优、后期收敛速度慢及结果精度不高等问题,通过改进鱼群算法中觅食行为及自适应调整人工鱼步长,提出了一种变步长自适应的改进人工鱼群算法。证明了该算法的全局收敛性,从而增加了其理论基... 针对人工鱼群算法在函数优化中存在陷入局部最优、后期收敛速度慢及结果精度不高等问题,通过改进鱼群算法中觅食行为及自适应调整人工鱼步长,提出了一种变步长自适应的改进人工鱼群算法。证明了该算法的全局收敛性,从而增加了其理论基础。最后,10个标准函数测试结果表明,改进后的人工鱼群算法在跳出局部最优、收敛速度、精度和稳定性方面都优于原鱼群算法和萤火虫算法,在结果精度和稳定性方面优于文献[9,23,24]的方法。 展开更多
关键词 人工鱼群算法 变步长 自适应步长 全局收敛 函数优化
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具有Levy飞行特征的双子群果蝇优化算法 被引量：45
5
作者 张前图 房立清 赵玉龙 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2015年第5期1348-1352,共5页
针对果蝇优化算法(FOA)易陷入局部最优和收敛精度不高等缺点,在果蝇算法中引入Levy飞行策略,提出了具有Levy飞行特征的双子群果蝇优化算法(LFOA)。在迭代寻优过程中,根据果蝇种群的进化程度动态地将果蝇种群划分为以当代最差个体为中心... 针对果蝇优化算法(FOA)易陷入局部最优和收敛精度不高等缺点,在果蝇算法中引入Levy飞行策略,提出了具有Levy飞行特征的双子群果蝇优化算法(LFOA)。在迭代寻优过程中,根据果蝇种群的进化程度动态地将果蝇种群划分为以当代最差个体为中心的较差子群和以当代最优个体为中心的较优子群;较差子群在最优个体指导下进行全局搜索,较优子群则围绕最优个体做Levy飞行进行局部搜索,这样既平衡了种群的全局和局部搜索能力,同时又可以利用Levy飞行偶尔的长跳跃来跳出局部最优;两个子群的信息通过最优个体的改变和子群的重组进行交换。对6个典型测试函数的仿真实验表明,LFOA具有全局收敛的能力,相比FOA具有更好的收敛精度、收敛速度和收敛可靠性。 展开更多
关键词 果蝇优化算法 Levy飞行 子群 全局收敛 适应度
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混合蛙跳算法的Markov模型及其收敛性分析 被引量：42
6
作者 骆剑平 李霞 陈泯融 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期2875-2880,共6页
本文就混合蛙跳算法(Shuffled Frog Leaping Algorithm,SFLA)建立了Markov链数学分析模型,详细分析了该Markov链的性质,证明青蛙族群状态序列是齐次Markov链.在此基础上,通过分析族群状态序列的转移过程,指出序列必将进入最优状态集.同... 本文就混合蛙跳算法(Shuffled Frog Leaping Algorithm,SFLA)建立了Markov链数学分析模型,详细分析了该Markov链的性质,证明青蛙族群状态序列是齐次Markov链.在此基础上,通过分析族群状态序列的转移过程,指出序列必将进入最优状态集.同时证明混合蛙跳算法满足随机搜索算法全局收敛的两个条件,能够保证全局收敛. 展开更多
关键词 智能优化 混合蛙跳算法 MARKOV链 全局收敛
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基于遗传算法的BP网络全局收敛的混合智能学习算法 被引量：17
7
作者 熊凌 赵明旺 《武汉科技大学学报》 CAS 2000年第2期183-186,共4页
给出了一种将 BP算法和遗传算法有机结合的全局收敛的混合计算智能学习算法。此算法结合了 BP算法和遗传算法的长处 ,既有较快的收敛性 ,又具备良好的全局收敛特性。计算机仿真结果表明 ,该混合算法显著优于遗传算法和
关键词 BP算法 遗传算法 全局收敛 BP网络 智能学习算法
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一个自动确定信赖域半径的信赖域方法 被引量：28
8
作者 李改弟 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2006年第5期843-848,共6页
本文对无约束优化问题提出一个自适应的信赖域方法,每次迭代都充分利用当前迭代点包含的二次信息自动产生一个信赖域半径,所用的计算信赖域半径的策略没有增加额外的计算量。在通常条件下,证明了全局收敛性及局部超线性收敛结果,数值结... 本文对无约束优化问题提出一个自适应的信赖域方法,每次迭代都充分利用当前迭代点包含的二次信息自动产生一个信赖域半径,所用的计算信赖域半径的策略没有增加额外的计算量。在通常条件下,证明了全局收敛性及局部超线性收敛结果,数值结果验证了新方法的有效性。 展开更多
关键词 无约束 信赖域方法 自适应 全局收敛
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改进自适应遗传算法在函数优化中的应用研究 被引量：32
9
作者 陈明杰 刘胜 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期875-879,共5页
为了改善传统自适应遗传算法的收敛速度以及局部收敛问题,根据种群适应度的集中程度,以种群的最大适应度、最小适应度以及适应度平均值这3个变量为基础,设计了改进的自适应交叉概率和变异概率来调整整个种群的交叉概率和变异概率,提出... 为了改善传统自适应遗传算法的收敛速度以及局部收敛问题,根据种群适应度的集中程度,以种群的最大适应度、最小适应度以及适应度平均值这3个变量为基础,设计了改进的自适应交叉概率和变异概率来调整整个种群的交叉概率和变异概率,提出了一种基于种群适应度集中程度的改进自适应遗传算法.将该算法应用于函数优化中,仿真结果验证了其具有"快速收敛"的特点,且在很大程度上可避免遗传算法的早熟现象. 展开更多
关键词 自适应遗传算法 交叉概率 变异概率 函数优化 全局收敛
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改进惯性权值的粒子群优化算法 被引量：33
10
作者 南杰琼 王晓东 《西安工程大学学报》 CAS 2017年第6期835-840,共6页
针对粒子群算法易陷入局部最优解,精度低的缺陷,提出一种改进惯性权值的粒子群优化算法.该算法在搜索的初期和末期通过加入随机扰动正弦调整粒子群的惯性权值,以增强原算法的搜索能力.结果表明,改进后的算法在全局收敛性及收敛速度方面... 针对粒子群算法易陷入局部最优解,精度低的缺陷,提出一种改进惯性权值的粒子群优化算法.该算法在搜索的初期和末期通过加入随机扰动正弦调整粒子群的惯性权值,以增强原算法的搜索能力.结果表明,改进后的算法在全局收敛性及收敛速度方面均优于改进前的算法和标准粒子群算法. 展开更多
关键词 正弦调整 随机扰动 全局收敛 收敛速度
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求解作业车间调度问题的并行模拟退火算法 被引量：20
11
作者 吴大为 陆涛栋 +1 位作者 刘晓冰 孟永胜 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2005年第6期847-850,共4页
针对作业车间调度问题,提出了一种并行模拟退火算法。该算法实行群体搜索策略,由此定义了邻域搜索规则来增强个体的搜索能力,并运用马尔科夫链分析了算法的全局收敛性。该算法在一些基准问题上得到了检验,通过与其他常规方法的比较,证... 针对作业车间调度问题,提出了一种并行模拟退火算法。该算法实行群体搜索策略,由此定义了邻域搜索规则来增强个体的搜索能力,并运用马尔科夫链分析了算法的全局收敛性。该算法在一些基准问题上得到了检验,通过与其他常规方法的比较,证明此算法可提高搜索效率,改进收敛性能。 展开更多
关键词 模拟退火 作业车间调度 全局收敛 马尔科夫链
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标准粒子群优化算法的马尔科夫链分析 被引量：32
12
作者 潘峰 周倩 +1 位作者 李位星 高琪 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期381-389,共9页
根据粒子群优化(Particle swarm optimization,PSO)算法的差分模型定义粒子状态序列和群体状态序列,并分析其马尔科夫性质,证明了粒子及种群的最优状态集的封闭性,以及计算粒子一步转移概率;进一步基于全概率公式和马氏链的性质,推导了... 根据粒子群优化(Particle swarm optimization,PSO)算法的差分模型定义粒子状态序列和群体状态序列,并分析其马尔科夫性质,证明了粒子及种群的最优状态集的封闭性,以及计算粒子一步转移概率;进一步基于全概率公式和马氏链的性质,推导了群体状态转到最优状态集的转移概率;根据该转移概率,对PSO算法的惯性权重ω和加速度因子c进行了讨论和解释,研究了算法早熟收敛和发散等问题,最后分析表明标准PSO算法以一定概率收敛到全局最优. 展开更多
关键词 粒子群优化算法 马尔科夫链 全概率公式 全局收敛
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量子计算和免疫优化算法相结合的有源配电网故障定位 被引量：30
13
作者 高锋阳 李昭君 +3 位作者 袁成 齐晓东 李晓峰 庄圣贤 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期396-405,共10页
针对现有配电网区段定位算法在有源配电网故障定位时存在的定位耗时长和易陷入局部最优等问题,提出了一种基于量子免疫优化算法的故障定位方法。首先,根据馈线终端单元(feeder terminal unit,FTU)上传至主控制器的故障信息畸变问题,将... 针对现有配电网区段定位算法在有源配电网故障定位时存在的定位耗时长和易陷入局部最优等问题,提出了一种基于量子免疫优化算法的故障定位方法。首先,根据馈线终端单元(feeder terminal unit,FTU)上传至主控制器的故障信息畸变问题,将畸变故障信息的误报、漏报计入故障变量,构建具有容错能力的适应度函数;其次,结合量子计算与免疫算法,减小种群规模,使算法加快收敛;随后,优化克隆扩增和变异操作过程,让陷入或即将陷入局部极值的算子跳出局部最优进行全局搜索;最后,对所提算法在有源配电网分层模型中进行对比实验。结果表明:量子免疫优化算法在单一、多重故障以及含信息畸变情况下的故障定位全局寻优能力较强,故障定位耗时短、准确率高。所提故障定位方法可为解决高性能计算系统在故障定位时存在的复杂度高和容错性差的问题提供参考。 展开更多
关键词 有源配电网 故障定位 全局收敛 容错能力 量子计算 免疫优化算法 分层模型
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基于混沌序列的变压器油色谱数据并行聚类分析 被引量：25
14
作者 李恩文 王力农 +1 位作者 宋斌 方雅琪 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第24期5104-5114,共11页
变压器油中溶解气体分析(DGA)是变压器运行和维护的重要技术手段,聚类算法是油色谱分析的一种重要智能算法。但是聚类算法的目标函数是一个典型的非凸函数,其寻优求解过程是局部搜索的爬山算法,迭代过程容易陷入局部极值点,因而无法实... 变压器油中溶解气体分析(DGA)是变压器运行和维护的重要技术手段,聚类算法是油色谱分析的一种重要智能算法。但是聚类算法的目标函数是一个典型的非凸函数,其寻优求解过程是局部搜索的爬山算法,迭代过程容易陷入局部极值点,因而无法实现有效的油色谱数据分类。混沌变量具有随机性和遍历性,使得全局寻优成为可能。该文在聚类迭代的过程中,利用混沌序列对聚类中心进行"人工突变",同时在聚类的过程中设置多条并行的寻优轨迹,在迭代过程中,每条寻优轨迹除了按照自身的梯度信息进行推演外,同时还共享其余轨迹的寻优信息。可在迭代寻优的过程改变原有的寻优轨迹,从而避免寻优过程终止于局部极值点,实现全局寻优。实例分析表明,该文的方法促进了聚类分析的全局寻优,提高了模糊聚类算法进行DGA故障模式识别的能力,具有现实应用价值。 展开更多
关键词 全局收敛 模糊聚类分析 变压器 故障诊断 溶解气体分析
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一种二进制编码的量子粒子群优化算法 被引量：21
15
作者 奚茂龙 孙俊 吴勇 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期99-104,共6页
针对离散空间优化问题,给出二进制编码的量子粒子群优化(BQPSO)算法的设计思路,重新定义粒子的位置矢量和粒子之间的距离,提出了BQPSO算法的进化方程.通过泛函分析的方法分析了BQPSO算法的收敛性,得出全局收敛的结论,并通过多个测试函... 针对离散空间优化问题,给出二进制编码的量子粒子群优化(BQPSO)算法的设计思路,重新定义粒子的位置矢量和粒子之间的距离,提出了BQPSO算法的进化方程.通过泛函分析的方法分析了BQPSO算法的收敛性,得出全局收敛的结论,并通过多个测试函数测试了BQPSO算法的性能.求解结果验证了算法的优越性. 展开更多
关键词 量子粒子群算法 二进制编码 全局收敛
原文传递
Wolfe线搜索下一个新的全局收敛共轭梯度法 被引量：21
16
作者 江羡珍 马国栋 简金宝 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2011年第6期779-786,共8页
共轭梯度法是求解大规模无约束优化问题的有效方法之一,其研究十分活跃.本文给出了一个新的共轭梯度法公式,新公式在精确线搜索下与DY公式等价.基于新公式,采用Wolfe非精确线搜索确定步长,本文设计了一个新的共轭梯度算法,并证明了新算... 共轭梯度法是求解大规模无约束优化问题的有效方法之一,其研究十分活跃.本文给出了一个新的共轭梯度法公式,新公式在精确线搜索下与DY公式等价.基于新公式,采用Wolfe非精确线搜索确定步长,本文设计了一个新的共轭梯度算法,并证明了新算法的下降性和全局收敛性.数值试验结果表明所设计新算法是有效的. 展开更多
关键词 无约束优化 共轭梯度法 全局收敛 数值试验
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初始点任意且全局收敛的梯度投影法 被引量：20
17
作者 赖炎连 韦增欣 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 1990年第20期1536-1539,共4页
当以前用梯度投影法解问题(NP)时,初始点必须是可行点。本文将梯度投影与罚函数相结合,给出了求解问题(NP)的一个初始点可任意、迭代方向结构简单且具有全局收敛性的算法。算法中的罚参数只需调整有限次。
关键词 梯度投影法 初始点 全局收敛
原文传递
基于变分的图像分割算法 被引量：12
18
作者 张永平 赵荣椿 郑南宁 《中国科学（E辑）》 CSCD 北大核心 2002年第1期133-144,共12页
提出了一种新的基于变分的图像分割算法.该算法以图像的边缘点为插值点,通过极小化一个能量函数产生光滑的阈值曲面,进而实现图像分割.为了使所产生的阈值曲面保有原图像的边缘信息,同时又不过度锐化图像的边缘,采用非凸的能量函数,并... 提出了一种新的基于变分的图像分割算法.该算法以图像的边缘点为插值点,通过极小化一个能量函数产生光滑的阈值曲面,进而实现图像分割.为了使所产生的阈值曲面保有原图像的边缘信息,同时又不过度锐化图像的边缘,采用非凸的能量函数,并通过引入二元能量函数,提出一种全局收敛的松弛算法,将一个非凸优化问题转化为一系列本质上的凸优化问题,从而克服了采用传统的梯度下降法会出现收敛速度较慢。甚至不收敛的困难.实验结果验证了算法的有效性.此外还初步探讨了相应优化问题求解过程中的参数确定问题. 展开更多
关键词 图像分割 变分 松驰算法 全局收敛 图像处理 阈值曲面 能量函数 图像边缘信息 插值
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全局收敛高斯-牛顿法解非线性最小二乘定位问题 被引量：19
19
作者 吴玲 刘忠 卢发兴 《火控雷达技术》 2003年第1期75-80,共6页
将全局收敛策略与牛顿法相结合得到对初值不敏感的迭代算法 ,将该算法应用于非线性最小二乘目标定位中 ,可以在初值受测量误差影响而估计不准的情况下 ,通过迭代得到精确解。
关键词 全局收敛 非线性最小二乘估计 目标定位 高斯-牛顿法 双基地雷达
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一种多样性控制的粒子群优化算法 被引量：17
20
作者 方伟 孙俊 须文波 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2008年第8期863-868,共6页
针对粒子群优化(PSO)算法的早熟收敛问题,提出一种新的基于群体多样性控制的PSO算法(DCPSO).该方法使得粒子在收缩状态下充分搜索,在发散状态下能够飞离群体的聚集位置,不断的收缩-发散过程保证了群体能在较大的空间进行搜索,减少了粒... 针对粒子群优化(PSO)算法的早熟收敛问题,提出一种新的基于群体多样性控制的PSO算法(DCPSO).该方法使得粒子在收缩状态下充分搜索,在发散状态下能够飞离群体的聚集位置,不断的收缩-发散过程保证了群体能在较大的空间进行搜索,减少了粒子群算法的早熟收敛现象.通过对多个标准测试函数的实验结果表明,DCPSO算法在复杂优化问题中具有较强的全局搜索能力,而且比现有的多样性指导的PSO算法(ARPSO)具有更好的性能. 展开更多
关键词 粒子群优化 早熟收敛 多样性 全局收敛
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