刘 阳 冯 翔,2 虞慧群 罗 飞

1(华东理工大学信息科学与工程学院 上海 200237) 2 (上海交通大学智慧城市协同创新中心 上海 200240) (18255387158@163.com)

基于能量机制的多头绒泡菌动力学优化算法

刘 阳1冯 翔1,2虞慧群1罗 飞1

1(华东理工大学信息科学与工程学院 上海 200237)2(上海交通大学智慧城市协同创新中心 上海 200240) (18255387158@163.com)

随着人工智能和大数据的迅猛发展，大数据的爆炸式增长和问题的复杂性分布导致对并行智能处理的要求日趋迫切.传统的理论模型和技术方法面临严峻挑战，受自然界启发的物理学法则和生物学方法逐渐成为研究热点.受多头绒泡菌的生长觅食等行为启发，提出了一种基于能量机制的多头绒泡菌动力学算法(physarum-energy dynamic optimization algorithm, PEO).该算法以多头绒泡菌算法为基础，根据其动力学特征，引入能量机制，以改进现有的多头绒泡菌算法全局信息交互能力差等缺点.此外，PEO引入了年龄因子的概念和扰动机制，以控制算法在不同阶段的寻优能力和收敛速度，并从理论角度对算法模型的收敛性进行证明.最后，通过在TSP数据集上实验证明算法在不同规模数据集的有效性和收敛性，并进行了参数分析.与其他的优化算法的对比实验数据表明，PEO在面对复杂问题的求解速度和收敛速度明显优于其他的优化算法，具有高精度和快收敛的特性.

多头绒泡菌动力学优化算法；能量机制；年龄因子；旅行商问题

正如微软的创始人之一Allen在《Science》上发表的论文“New frontiers in bioscience”中所说：“探索生物学的复杂性是一场……