混合差分进化算法
2012-05-04李丽蓉高卫峰
计算机工程与设计 2012年6期
关键词:优化
李丽蓉,高卫峰
(1.山西警官高等专科学校 计算机科学与技术系,山西 太原030021;2.西安电子科技大学 应用数学系,陕西 西安710071)
0 引 言
差分进化(DE)算法[1]是继遗传算法、蚁群算法之后的又一种新兴的群体智能优化算法。与其他进化算法一样,DE是一种模拟生物进化的随机模型,通过反复迭代,使得那些适应环境的个体被保存下来。由于该算法结构简单、易于实现、无需梯度信息、参数较少等特点,一经提出便受到众多学者的关注和研究,并在滤波器设计、PID控制、图像分割以及其他科学或工程应用方面[2-4]得到广泛应用。
然而,与其他智能算法类似,DE也存在易于过早陷入局部最优点,进化后期收敛速度慢,对过于复杂的问题可能搜索不到最优解,计算精度不高等问题。针对这些缺点,学者们提出了多种改进策略[5-15]来优化DE的性能。其中,文献 [5]引入3种变异策略和适当的控制参数,以提高DE的性能;文献 [6]给出了优先交叉DE,利用变异产生的个体的概率密度函数分析了缩放比例参数的缺陷,并提出了优先交叉准则以弥补缺陷;文献 [7]采用正交设计的方法加速DE的收敛速度,从而提高了DE的寻优性能;文献 [8]对DE算法加入了惩罚函数,从而使其较好地应用于具有约束条件的优化环境。文献 [9]提出了趋药性差分进化算法(CDE),在一定程度上提高了DE的性能,但并不能彻底解决早熟现象和收敛速度慢的问题。
本文在CDE算法的基础上,融合遗传算法的变异杂交机制。对一半的较优个体进行变异操作,以提高种群的多样性,从而避免早熟;……
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