粒子群算法改进思路「建议收藏」

粒子群算法改进思路「建议收藏」粒子群算法的发展过程。粒子群优化算法(ParticalSwarmOptimizationPSO),粒子群中的每一个粒子都代表一个问题的可能解,通过粒子个体的简单行为,群体内的信息交互实现问题求解的智能性.由于PSO操作简单、收敛速度快,因此在函数优化、图像处理、大地测量等众多领域都得到了广泛的应用.随着应用范围的扩大,PSO算法存在早熟收敛、维数灾难、易于陷入局部极值等问题需要解决,主要…

大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。

粒子群算法的发展过程。粒子群优化算法(Partical Swarm Optimization PSO),粒子群中的每一个粒子都代表一个问题的可能解,通过粒子个体的简单行为,群体内的信息交互实现问题求解的智能性.由于PSO操作简单、收敛速度快,因此在函数优化、 图像处理、大地测量等众多领域都得到了广泛的应用. 随着应用范围的扩大,PSO算法存在早熟收敛、维数灾难、易于陷入局部极值等问题需要解决,主要有以下几种发展方向。

(1)调整PSO的参数来平衡算法的全局探测和局部开采能力.如Shi和Eberhart对PSO算法的速度项引入了惯性权重,并依据迭代进程及粒子飞行情况对惯性权重进行线性(或非线性)的动态调整,以平衡搜索的全局性和收敛速度.2009年张玮等在对标准粒子群 算法位置期望及方差进行稳定性分析的基础上,研究了加速因子对位置期望及方差的影响,得出了一组较好的加速因子取值。

(2)设计不同类型的拓扑结构,改变粒子学习模式,从而提高种群的多样性,Kennedy等人研究了不同的拓扑结构对SPSO性能的影响.针对SPSO存在易早熟收敛,寻优精度不高的缺点,于2003年提出了一种更为明晰的粒子群算法的形式:骨干粒子群算法(Bare Bones PSO,BBPSO).

(3)将PSO和其他优化算法(或策略)相结合,形成混合PSO算法.如曾毅等将模式搜索算法嵌入到PSO算法中,实现了模式搜索算法的局部搜索能力与PSO算法的全局寻优能力的优势互补.

(4)采用小生境技术.小生境是模拟生态平衡的一种仿生技术,适用于多峰函数和多目标函数的优化问题.例如,在PSO算法中,通过构造小生境拓扑,将种群分成若干个子种群,动态地形成相对独立的搜索空

间,实现对多个极值区域的同步搜索,从而可以避免算法在求解多峰函数优化问题时出现早熟收敛现象. Parsopoulos提出一种基于“分而治之”思想的多种群PSO算法,其核心思想是将高维的目标函数分解成多个低维函数,然后每个低维的子函数由一个子粒子群进行优化,该算法对高维问题的求解提供了一个较好的思路.

不同的发展方向代表不同的应用领域,有的需要不断进行全局探测,有的需要提高寻优精度,有的需要全局搜索和局部搜索相互之间的平衡,还有的需要对高维问题进行求解。这些方向没有谁好谁坏的可比性,只有针对不同领域的不同问题求解时选择最合适的方法的区别。

2   相关模型和思想

粒子群算法( Particle Swarm Optimization, PSO)最早是由Eberhart和Kennedy于1995年提出,它的基本概念源于对鸟群觅食行为的研究。设想这样一个场景:一群鸟在随机搜寻食物,在这个区域里只有一块食物,所有的鸟都不知道食物在哪里,但是它们知道当前的位置离食物还有多远。最简单有效的策略?寻找鸟群中离食物最近的个体来进行搜素。PSO算法就从这种生物种群行为特性中得到启发并用于求解优化问题。

用一种粒子来模拟上述的鸟类个体,每个粒子可视为N维搜索空间中的一个搜索个体,粒子的当前位置即为对应优化问题的一个候选解,粒子的飞行过程即为该个体的搜索过程.粒子的飞行速度可根据粒子历史最优位置和种群历史最优位置进行动态调整.粒子仅具有两个属性:速度和位置,速度代表移动的快慢,位置代表移动的方向。每个粒子单独搜寻的最优解叫做个体极值,粒子群中最优的个体极值作为当前全局最优解。不断迭代,更新速度和位置。最终得到满足终止条件的最优解。
 

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容, 请联系我们举报,一经查实,本站将立刻删除。

发布者:全栈程序员-站长,转载请注明出处:https://javaforall.net/146025.html原文链接:https://javaforall.net

(0)
全栈程序员-站长的头像全栈程序员-站长


相关推荐

  • EM算法(Expectation Maximization Algorithm)详解

    EM算法(Expectation Maximization Algorithm)详解EM算法(ExpectationMaximizationAlgorithm)详解主要内容EM算法简介预备知识极大似然估计Jensen不等式EM算法详解问题描述EM算法推导EM算法流程EM算法优缺点以及应用1、EM算法简介  EM算法是一种迭代优化策略,由于它的计算方法中每一次迭代都分两步,其中一个为期望步(E步),另一个为极大步(M步),所以算法被称…

    2022年6月24日
    30
  • 兴师动众解决由cookie引发的400报错问题

    兴师动众解决由cookie引发的400报错问题背景是这样的,做的是一个机票的购票业务,包括了购票(单程购票和往返购票)等功能。购票的航班信息需要从航班搜索页带到下单页,所以在跳转至下单页前将航班信息存在了cookie,用于在下单页展示所选航班信息。遇到的问题是购买单程机票的时候,一切流程正常(从航班查询页,选择需要的购买的航班,进入到下单页,进行下单操作);但是购买往返机票的时候,进入到下单页时,发现下单页所有接口都报了400的错误,继而再访问该网站的其他页面也都报了400的错误。一般来说400报错是因为前后端参数格式或者请求头不一致导致的问题,前.

    2022年6月10日
    34
  • php中浮点数计算问题

    php中浮点数计算问题

    2021年10月31日
    39
  • 云存储性能_内存256g和128g的区别

    云存储性能_内存256g和128g的区别与以磁盘存储为主的普通数据库相比,内存数据库的数据访问速度可以高出几个数量级,能大幅提高运算性能,更适合高并发、低延时的业务场景。不过,当前大部分内存数据库仍然采用SQL模型,而SQL缺乏一些必要的数据类型和运算,不能充分利用内存的特征实现某些高性能算法。仅仅是把外存的数据和运算简单地搬进内存,固然也能获得比外存好得多的性能,但还没有充分利用内存特征,也就不能获得极致的性能。下面我们来看看,有哪些适合内存特征的算法和存储机制,可以进一步提升内存数据库计算速度。我们知道,内存可以通过地址(指针)来访问

    2025年8月14日
    3
  • java串口通信

    java串口通信java串口通信,由于没有相应的串口硬件,选了一款windows串口虚拟机机器1.准备串口模拟器LaunchVirtualSerialPortDriver下载地址模拟两对四个串口,

    2022年7月1日
    19
  • 什么是Java多态?如何实现Java多态?[通俗易懂]

    什么是Java多态?如何实现Java多态?[通俗易懂]java多态这个概念在同学们深入学习java的时候就会被提出,很多同学并不知道是什么意思,如何实现。今天小千就来给大家介绍一下什么是java多态和java如何实现多态。什么是多态?指允许不同类的对象对同一消息做出响应。即同一消息可以根据发送对象的不同而采用多种不同的行为方式。(发送消息就是函数调用)实现多态的技术称为:动态绑定(dynamicbinding),是指在执行期间判断所引用对象的实际类型,根据其实际的类型调用其相应的方法。多态的作用:消除类型之间的耦合关系。现实中,关于多态的例子不胜

    2022年7月8日
    41

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注

关注全栈程序员社区公众号