分数阶策略和带有Lévy飞行的螺旋蝙蝠算法
2021-09-26李苗苗王秋萍
计算机工程与应用 2021年18期
关键词:优化
李苗苗,王秋萍,惠 蕙
西安理工大学 理学院,西安710054
近年来,模拟自然现象的群智能算法常被用于解决优化问题,以达到预期目的。群智能算法结构简单,具有并行和分布式特点,解决复杂问题时的效率和稳定性高,而被广泛用于实际优化问题。
蝙蝠算法[1]是一种基于群体智能的启发式搜索算法,可以有效地搜索全局最优解。它是一种随机搜索算法,通过模拟蝙蝠的回声定位以检测猎物并避开障碍物,并且结合现有优化算法的优点,使其在解决优化问题方面更具优势。基于BA的算法已应用于多个领域,例如优化节能系统[2]、神经网络模型[3]、多级图像阈值处理[4]等。与其他传统的优化技术相比,BA算法具有较强的优势,但存在陷入局部极值的可能,从而会降低收敛速度和准确性。因此,国内外学者对其进行了各种改进研究。Paiva等[5]使用柯西突变算子和精英反向学习策略来提高BA的多样性和收敛速度。Cai等[6]提出了具有高斯随机游走的BA算法,以增强局部搜索能力。Cui等[7]提出了一种具有惯性权重的蝙蝠算法,该算法可以控制每个蝙蝠先前速度的惯性影响,并提高了局部搜索能力。
上述基于蝙蝠算法的改进,从不同方面提高了算法的性能。为了进一步提升算法性能,本文提出一种新的改进的蝙蝠算法,具体改进如下:利用分数阶对历史经验的记忆性,自适应调整阶次,增强种群多样性,加快了算法收敛速度;将Lévy飞行与阿基米德螺旋结合产生局部新解,增强了算法的局部开发和跳出局部最优能力;……
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