基于模糊粒子群算法的非线性函数优化
2012-03-22柳寅,马良,黄钰
上海理工大学学报 2012年4期
柳 寅, 马 良, 黄 钰
(上海理工大学管理学院 200093)
粒子群算法(particle swarm algorithm,PSA)是一种新型智能优化群体算法[1-2],这种算法起源于人们对鸟类觅食行为的研究.同遗传算法类似PSA也是一种基于迭代的优化算法.目前PSA已在函数优化、神经网络优化[3]、系统识别[4]等领域有了较广泛的应用.但传统PSA经常在解决实际问题[5-8]时,尤其在解决大规模的问题时容易出现算法过早停滞的缺点,其导致算法陷入局部最优解.本文针对传统PSA的上述缺点提出了改进的算法:使用模糊规则[9-11]引进新的扰动因子改进粒子群算法,简称模糊粒子群算法(fuzzy particle swarm algorithm,FPSA),并通过在典型函数上的测试表明该算法有比较好的全局优化能力.
1 模糊粒子群算法
1.1 粒子群算法基本原理
在传统PSA中,每个优化问题的解都好比是搜索空间中的一只“鸟”,称其为“粒子”.而被优化的函数决定各粒子的适应值,每个粒子同样还有一个决定它们飞翔的方向和距离的速度因素,这决定粒子追随当前的最优粒子在解空间中搜索.
传统PSA的标准进化方程为

式中,v为粒子的速度;ω为惯性权重;rand为[0,1]之间的随机数;c1,c2为学习因子;x(t)为第t次迭代时粒子的方向.
在每次的迭代过程中,各粒子都通过两个“极值”来更新自己:其一是粒子自身当前迭代过程的最优位置,记为pbest;其二是群体当前迭代过程的最优位置,记为gbest.其中,第i个粒子表示为n维的向量xi=(xi1,xi2,…,xin),即第i个粒子的位置为xi,每个粒子代表一个可能的解.
1.2 模糊粒子群算法的基本思路
因为传统PSA在全局……
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