模拟退火—免疫粒子群融合算法研究
2021-10-15范伟伦卫鑫熊威
中国设备工程 2021年19期
范伟伦,卫鑫,熊威
(中国人民解放军91550部队,辽宁 大连 116023)
1 前言
当前,遗传(GA)算法、模拟退火(SA)算法、人工免疫(AIA)算法、蚁群(ACA)算法、粒子群(PSO)算法等智能优化算法越来越广泛地应用于军事领域和民用领域。而随着人们的不断研究探索,传统的智能优化算法在都显现出了一定的局限和不足。国内外学者对此进行了大量改进和创新,主要有以下两个改进方向:一是从算法自身的特性进行研究,对参数设置、算法流程进行改进,提高算法性能;二是基于算法融合的思想,通过对不同算法之间优缺点的分析比较,取长补短,产生新的融合算法来提升算法性能。
2 算法简介
2.1 粒子群算法
粒子群(Particle Swarm Optimization,PSO)算法最初是由Kennedy和Eberhart两位学者,通过观察现实中鸟群寻找食物的行为,经过抽象、总结进而模拟出的一种智能优化算法。该算法与基于进化思想的GA算法不同,PSO算法主要通过群体内个体之间的信息共享来完成寻优。PSO算法原理简单,易于实现。但同时,PSO算法也存在着后期收敛速度减缓甚至停滞,且容易存在“过早熟”的缺陷。PSO算法中,先在解空间中初始化一群固定数量的粒子,每个粒子随机出现在空间中的任意位置,并带有随机的初始速度和运动方向,同时设定一个适应度函数来评判每个粒子当前位置的优劣,得到每个粒子的适应度值(Fitness Value),之后所有粒子都追随当前位置最好的粒子,在其周围搜寻。PSO算法深入来讲可以看作社会模型的简化,个体之间协作竞争,通过信息共享机制不断提高自身认知水平和社会认知水平,进而搜索到全局最优解。……
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