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粒子群优化算法因简单、容易实现,被越来越多地应用于众多应用领域,但其存在着容易陷入局部最优等缺点。混沌是一种普遍的非线性现象,具有随机性、遍历性和内在规律性的特点,尤其是混沌的遍历性特点,使其可以作为搜索过程中避免陷入局部极小的一种优化机制。将二者结合求解优化问题,改善了粒子群摆脱陷入局部极值的能力,提高了算法收敛速度。论述了混沌粒子群优化算法的研究进展。 相似文献
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施众 《贵阳学院学报(自然科学版)》2021,16(1):1-6
随着科学信息技术的发展,粒子群优化算法凭借简单的概念与易实现的特点,获得了众多科研人员的青睐,但在粒子群优化算法应用于移动机器人路径规划时,却遇到了经常陷入局部最优值的问题.本次研究提出对PSO算法进行优化以优化该局部最优的问题.在对PSO算法进行优化的过程中,采用混沌算法对PSO算法进行初始化,随后将其早熟粒子进行混... 相似文献
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为避免粒子群算法陷入局部最优、早熟收敛,提出了一种新型的混沌粒子群混合优化算法。利用混沌映射初值敏感性、遍历性特点,随机初始化一个粒子,并通过混沌映射得到多个粒子的初始值,改变初始粒子群的提取过程。利用混沌映射扩大初始粒子群,得到寻优粒子群,使得粒子群在搜索的过程中,种群数量变大,有利于全局寻优,而种群粒子多样化,有利于跳出局部极值。经典的测试函数仿真表明,改进的粒子群算法极大提高了粒子群的寻优精度和寻优效率,增加了粒子的全局寻优能力,具有更为广泛的应用场景。 相似文献
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城市排水管网的主要管理方式为人工管理,极易发生爆管等突发事件,且管理水平受人为因素影响大、效率低.基于城市排水管网管理的重要性,提出改进型混沌粒子群算法的管网优化算法.针对初期混沌粒子群算法(CPSO)难以跳出局部最优等局限,通过利用粒子群中的最优粒子,并根据其遍历性与随机性等特点进行混沌寻优,提出了改进型混沌粒子群算法(HMCPSO),旨在克服CPSO算法的局限,实现城市排水管网局部优化控制.研究表明,HMCPSO算法量最优为2.2×106元,方差为2.4223×1010元2,以及均值为2.885×106元,且搜索率为98.6％,收敛时间为12.68 s.相对于CPSO算法更加稳定,既保证了粒子种群全局寻优的能力,又缩短了算法运行时间,继而实现了城市排水管网系统优化,为城市管网改建提供技术支撑. 相似文献
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《实验室研究与探索》2016,(10):107-111
传统的粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法易陷入局部最优,因此引入了混沌优化形成混沌粒子群(Chaotic Particle Swarm Optimization,CPSO)算法以减小粒子陷入局部最优的可能,并在此基础上结合了差异进化(Differential Evolution,DE)算法中的交叉操作得到改进粒子群优化(Improved Particle Swarm Optimization,IPSO)算法以增加粒子的多样性,从而增加获得更优解的可能。为验证算法有效性,将PSO、CPSO和IPSO基于Matlab软件分别对IEEE30节点测试系统进行电力系统无功优化仿真。仿真结果表明,IPSO算法能找到质量更高的解,且收敛特性更好,体现了算法改进的优越性。通过该仿真实验,既可加强学生运用仿真软件的能力,又可加深学生对无功优化的理解和对智能算法的认识,从而有效提高教学质量。 相似文献
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给出了基于混沌粒子群优化算法(CPSO)背包问题的一种新的求解方法.首先将背包问题对应到粒子群算法中的位置与速度问题的表示,然后为了抑制早熟停滞现象,将混沌理论引进优化,使得背包问题更接近最优解. 相似文献
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多相机组网网络设计具有多参数、多约束、运算量大等特点,在理论上是一个复杂的优化策略问题,寻找其绝对精确的最优解通常需要很大的运算量,因此在实现时必须考虑算法效能。利用基于粗糙集的启发式属性约简算法获得特征属性的约简,在此基础上利用改进的支持向量机对约简信息进行预测。为了获得最优预测精度,采用混沌粒子群优化（PSO）算法以避免SVM预测模型的局部优化。最后通过实验对粒子群优化（PSO）算法、改进的PSO（IPSO）算法与混沌PSO（CPSO）算法性能进行比较,分析结果表明,相比于其它方法,该方法在收敛速度以及防止局部寻优等性能方面有较大提高。 相似文献
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针对四旋翼飞行器的标准粒子群优化算法PID控制器容易陷入局部最优解、过早收敛的问题,提出了一种动态粒子群优化算法的PID控制技术。该算法主要由两部分组成:①根据迭代过程中粒子群粒子与全局最优粒子间的欧氏距离大小动态改变惯性权重,并设置系数控制其对惯性权重的影响程度;②引入杂交进化,在指定迭代次数内,若粒子群全局最优值连续未变,则对指定数量的粒子进行杂交,增加粒子多样性,避免陷入局部最优。通过Matlab/Simulink搭建四旋翼飞行器模型并仿真。结果表明,该优化算法能有效地避免陷入局部最优和过早收敛,使四旋翼飞行器得到更平稳、精确的控制,减少超调,提升计算效率。 相似文献
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针对基本粒子群优化算法(简称PSO)存在的早熟收敛问题,提出了一种既保持粒子活性又保证粒子快速收敛于全局极值点的改进粒子群优化(XARPSO)算法。在算法运行过程中,如果种群多样性逐步减小,直至超出下限时,种群不再向整体最优位置靠近,而是纷纷远离该最优位置,从而执行了"扩散"操作,而当种群多样性逐步增大,直至超出上限时,种群又开始向整体最优位置靠拢,即执行了"吸引"操作,从而保持了粒子的多样性。同时,该方法引入收缩因子的概念,即通过正确选择惯性权重系数与加速常数即学习因子这些控制参数的值的方法,确保算法收敛。 相似文献
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针对粒子群优化算法存在的早熟收敛问题,提出了一种既保持粒子活性又保证粒子快速收敛于全局极值点的修补粒子群算法.在修补更新方程中设置参数以限制粒子在搜索区域内、采用减弱速度更新的策略减少速度更新的次,如果种群多样性逐步减小下限时,种群纷纷远离该最优位置,而当种群多样性逐步增大超出上限时,种群又开始向整体最优位置靠拢,从而保持了粒子的多样性.数值实验结果表明,算法在解决问题上表现出了良好的性能. 相似文献
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针对粒子群优化算法存在的早熟收敛问题,提出了一种改进的自适应变异的粒子群优化算法。该算法根据群体适应度方差和当前最优解的大小,确定当前粒子的最佳变异因子。使用变异因子来改变粒子的运动方向,使粒子进入临近区域继续搜索,以确定新的个体极值和全局极值,避免出现局部最优解。仿真结果表明:自适应变异操作增强了粒子群优化算法跳出局部最优解的能力,其全局搜索能力有了一定提高,收敛速度较快,并且能够有效避免早熟收敛问题;虽然耗费时间有所增加,但在可接受范围内,用少许的时间代价换取全局最优解是值得的。 相似文献
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针对粒子群优化算法的收敛性和多样性问题,提出一种基于混沌优化的震荡粒子群优化算法。该算法利用混沌特性和震荡环节扩大粒子搜索的遍历性,将混沌状态引入到优化变量使粒子获得持续搜索的能力。实验测试证明该算法不仅能保持种群的多样性,而且能有效避免算法陷入早熟收敛现象。 相似文献
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针对萤火虫群优化(GSO)算法在解决全局优化问题时出现的易陷入局部最优、收敛速度慢、求解精度不高等问题,提出一种改进的混沌萤火虫群优化(ICGSO)算法,修改了GSO算法动态决策域半径更新公式,并采用自适应动态步长,引入混沌优化算法提高局部搜索能力。实验结果表明将ICGSO算法应用于建立在神经网络预测模型上的瓦斯突出预测中的有效性。 相似文献
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为提高双凸透镜在实时缺陷检测时阈值分割的速度和精度,提出了改进粒子群优化算法(particle swarm optimization, PSO)优化Otsu双阈值分割(Otsu’s thresholding method)。通过改进粒子群算法的权重函数并引入约束因子增强粒子前期全局搜索能力,提升了后期局部收敛速度;在判断是否陷入局部最优时加入扰动,防止粒子后期陷入局部最优;用粒子当前位置替换全局位置时,为减少粒子资源浪费,通过重新分配位置和速度激活粒子搜索能力,提升了整体粒子群的全局搜索能力。实验证明,采用改进的PSO算法对图像进行双阈值分割,比Otsu双阈值分割节省约52.7%的时间,比PSO+Otsu算法节省约32.3%的时间,而且其阈值分割的精度也得到了提升。 相似文献
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为了解决传统粒子群算法早熟收敛陷入局部最优、粒子中期震荡及收敛结果不精确的问题,提出一种基于叠加Logistic映射分布的FWA-PSO算法对其进行改进。具体方法是：叠加Logistic映射用于对粒子位置的混沌初始化,在粒子数量一定的情况下,平衡最大遍历路径与最快收敛速度;引入FWA算法,同时根据迭代次数与粒子位置标准差,基于惩罚机制非线性调整爆炸半径r、惯性权重w、个体学习因子c1和社会学习因子c2,融合高斯变异算子与循环单维度寻优策略,在维系粒子群多样性的同时,也能避免粒子越过最优解。实验结果表明：FWA-PSO算法针对单峰函数50次平均值均能达到最优解0,证明了算法的稳定性与可靠性;对于多峰函数,FWA-PSO算法也能求得最优解,证明该算法可跳出局部最优,得到全局最优解。 相似文献
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粒子群优化算法最早是针对无约束连续优化问题而提出的。通过总结传统粒子群优化算法改进的研究工作,介绍了一种针对无约束函数优化问题的基于混沌搜索的粒子群算法和一种结合模拟退火策略的粒子群算法。这两种算法实用性较强、优化效果明显。 相似文献
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提出一种用于电力系统经济负荷分配的改进混沌粒子群算法．算法中采用自适应外罚函数法解决目标函数的约束问题,考虑了机组的系统平衡、出力上下限、爬坡速率和工作死区等约束条件;在粒子群算法中引入混沌机制,使算法能快速跳出局部极值区,提高算法的全局寻优性能;针对变惯性权重系数和变最大搜索速度改进措施的不足,提出依据机组爬坡速率约束来缩小最优解的搜索区域．仿真结果表明,改进的混沌粒子群算法对于解决带约束条件的经济负荷分配问题是可行和高效的,与改进前的计算方法相比,降低了运行费用,提高了寻优速度． 相似文献
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