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.932· 智能系统学报 第10卷 入局部极值而加速收敛。测试结果参数见表2。 由表2可以看出,6个测试函数中,CSABC算法 参考文献: 的最优值,均值及标准差均优于ABC算法。将本文 [1]KARABOGA D,AKAY B.A comparative study of artificial CSABC算法与根据文献[11]中的改进算法IABC, bee colony algorithm[J].Applied Mathematics and Compu- 文献[12]中的算法SFABC,文献[13]中的算法 tation,2009,214(1):108-132. LRABC,再次进行寻优测试进而验证本文算法的有 [2]KARABOGA D,OZTURK C.A novel clustering approach: 效性,取最大混沌搜索次数Cs=40,取标准测试函 artificial bee colony (ABC)algorithm [J].Applied Soft Computing,2011,11(1):652-657. 数Rosenbrock和Griewank分别测试运行40次,设 [3]ZHU Guopu,KWONG S.Gbest-guided artificial bee colony 算法精度为10-5,进行对比验证,见表3。 algorithm for numerical function optimization[J].Applied 表3不同改进人工蜂群算法优化结果 Mathematics and Computation,2010,217(7):3166-3173. Table 3 Different improved artificial colony algorithms op- [4]SZETO W Y,WU Yongzhong,HO S C.An artificial bee timization results colony algorithm for the capacitated vehicle routing problem 函数 算法 均值 标准差 平均时间 [J].European Journal of Operational Research,2011,215 LABC4.95867×10-17.66847×10-1 25.1755 (1):126-135. Rosen-SFABC 6.471200 3.852700 26.6514 [5]罗钧,李研.具有混沌搜索策略的蜂群优化算法[J].控 brock LRABC1.35918×10~8.74717×102 制与决策,2010,25(12):1913-1916. 24.1843 CSABC5.2657×10-26.38326×10317.5548 LUO Jun,LI Yan.Artificial bee colony algorithm with chaot- ic-search strategy [J].Control and Decision,2010,25 IABC 0 0 31.0128 (12):1913-1916, Gie.SFABC2.5457×1057.78426×10622.8748 [6]宁爱平,张雪英.人工蜂群算法的收敛性分析[J].控制 wank LRABC 0 0 27.8934 与决策,2013,28(10):1554-1558 CSABC 0 0 18.2354 NING Aiping,ZHANG Xueying.Convergence analysis of ar- 由表3中多种改进人工蜂群算法的对比测试可 tificial bee colony algorithm[J].Control and Decision, 得到,对测试函数Griewank、IABC、SFABC和CSABC 2013,28(10):1554-1558. [7]王冰.基于局部最优解的改进人工蜂群算法[J].计算机 算法均达到最优值,而对Rosenbrock测试函数中, 应用研究,2014,31(4):1024-1026. CSABC算法在均值、标准差及平均运行时间上均优 WANG Bing.Improved artificial bee colony algorithm based 于IABC、SFABC和LRABC算法,从而进一步验证了 on local best solution[J.Application Research of Comput- CSABC算法的优越性。 es,2014,31(4):1024-1026. 5结束语 [8]伍大清,郑建国.基于混合策略自适应学习的并行粒子 群优化算法[J].控制与决策,2013,28(7):1087-1093. 本文主要针对人工蜂群算法,蜂群搜索速度慢 WU Daqing,ZHENG Jianguo.Improved parallel particle 甚至停滞,多样性降低,容易陷入局部极值等诸多不 swarm optimization algorithm with hybrid strategy and self-a- 足,提出了一种基于混沌搜索策略的改进人工蜂群 daptive learning[J].Control and Decision,2013,28(7): 算法。该算法引入了混沌搜索策略,通过载波方式 1087-1093. [9]胥小波,郑康锋,李丹,等.新的混沌粒子群优化算法 将混沌变量的值映射到优化变量的取值范围内,产 [J].通信学报,2012,33(1):24-30,37. 生局部最优解的新增邻域点,从而加快了全局搜索 XU Xiaobo,ZHENG Kangfeng,LI Dan,et al.New chaos- 能力和局部搜索能力,增强了蜂群多样性,跳出了局 particle swarm optimization algorithm[J].Journal on Com- 部极值,提高了算法收敛速度。通过6个标准测试 munications,2012,33(1):24-30,37. 函数的对比寻优验证,CSABC算法具有收敛速度 [l0]匡芳君,徐蔚鸿,金忠.自适应Tent混沌搜索的人工蜂 快,收敛精度高和较强的全局搜索能力。同时,对比 群算法[J].控制理论与应用,2014,31(11):1502 了多种改进人工蜂群算法,充分验证本文算法的有 1509 效性和优越性。 KUANG Fangjun,XU Weihong,JIN Zhong.Artificial bee colony algorithm based on self-adaptive tent chaos search [J ]Control Theory Applications,2014,31 (11):入局部极值而加速收敛。 测试结果参数见表 2。 由表 2 可以看出,6 个测试函数中,CSABC 算法 的最优值,均值及标准差均优于 ABC 算法。 将本文 CSABC 算法与根据文献[11] 中的改进算法 IABC, 文献 [12] 中的算法 SFABC,文献 [13] 中的算法 LRABC,再次进行寻优测试进而验证本文算法的有 效性,取最大混沌搜索次数 Cmax = 40,取标准测试函 数 Rosenbrock 和 Griewank 分别测试运行 40 次,设 算法精度为 10 -25 ,进行对比验证,见表 3。 表 3 不同改进人工蜂群算法优化结果 Table 3 Different improved artificial colony algorithms op⁃ timization results 函数 算法 均值 标准差 平均时间 Rosen⁃ brock IABC 4.958 67×10 -1 7.668 47×10 -1 25.175 5 SFABC 6.471 200 3.852 700 26.651 4 LRABC 1.359 18×10 -1 8.747 17×10 -2 24.184 3 CSABC 5.265 7×10 -2 6.383 26×10 -3 17.554 8 Grie⁃ wank IABC 0 0 31.0128 SFABC 2.545 7×10 -15 7.784 26×10 -16 22.874 8 LRABC 0 0 27.893 4 CSABC 0 0 18.235 4 由表 3 中多种改进人工蜂群算法的对比测试可 得到,对测试函数 Griewank、IABC、SFABC 和 CSABC 算法均达到最优值,而对 Rosenbrock 测试函数中, CSABC 算法在均值、标准差及平均运行时间上均优 于 IABC、SFABC 和 LRABC 算法,从而进一步验证了 CSABC 算法的优越性。 5 结束语 本文主要针对人工蜂群算法,蜂群搜索速度慢 甚至停滞,多样性降低,容易陷入局部极值等诸多不 足,提出了一种基于混沌搜索策略的改进人工蜂群 算法。 该算法引入了混沌搜索策略,通过载波方式 将混沌变量的值映射到优化变量的取值范围内,产 生局部最优解的新增邻域点,从而加快了全局搜索 能力和局部搜索能力,增强了蜂群多样性,跳出了局 部极值,提高了算法收敛速度。 通过 6 个标准测试 函数的对比寻优验证,CSABC 算法具有收敛速度 快,收敛精度高和较强的全局搜索能力。 同时,对比 了多种改进人工蜂群算法,充分验证本文算法的有 效性和优越性。 参考文献: [1]KARABOGA D, AKAY B. A comparative study of artificial bee colony algorithm[ J]. Applied Mathematics and Compu⁃ tation, 2009, 214(1): 108⁃132. [2]KARABOGA D, OZTURK C. A novel clustering approach: artificial bee colony ( ABC) algorithm [ J ]. Applied Soft Computing, 2011, 11(1): 652⁃657. [3]ZHU Guopu, KWONG S. Gbest⁃guided artificial bee colony algorithm for numerical function optimization [ J]. Applied Mathematics and Computation, 2010, 217(7): 3166⁃3173. [4]SZETO W Y, WU Yongzhong, HO S C. An artificial bee colony algorithm for the capacitated vehicle routing problem [J]. European Journal of Operational Research, 2011, 215 (1): 126⁃135. [5]罗钧, 李研. 具有混沌搜索策略的蜂群优化算法[ J]. 控 制与决策, 2010, 25(12): 1913⁃1916. LUO Jun, LI Yan. Artificial bee colony algorithm with chaot⁃ ic⁃search strategy [ J ]. Control and Decision, 2010, 25 (12): 1913⁃1916. [6]宁爱平, 张雪英. 人工蜂群算法的收敛性分析[ J]. 控制 与决策, 2013, 28(10): 1554⁃1558. NING Aiping, ZHANG Xueying. Convergence analysis of ar⁃ tificial bee colony algorithm [ J ]. Control and Decision, 2013, 28(10): 1554⁃1558. [7]王冰. 基于局部最优解的改进人工蜂群算法[ J]. 计算机 应用研究, 2014, 31(4): 1024⁃1026. WANG Bing. Improved artificial bee colony algorithm based on local best solution[ J]. Application Research of Comput⁃ ers, 2014, 31(4): 1024⁃1026. [8]伍大清, 郑建国. 基于混合策略自适应学习的并行粒子 群优化算法[J]. 控制与决策, 2013, 28(7): 1087⁃1093. WU Daqing, ZHENG Jianguo. Improved parallel particle swarm optimization algorithm with hybrid strategy and self⁃a⁃ daptive learning[ J]. Control and Decision, 2013, 28( 7): 1087⁃1093. [9]胥小波, 郑康锋, 李丹, 等. 新的混沌粒子群优化算法 [J]. 通信学报, 2012, 33(1): 24⁃30, 37. XU Xiaobo, ZHENG Kangfeng, LI Dan, et al. New chaos⁃ particle swarm optimization algorithm[ J]. Journal on Com⁃ munications, 2012, 33(1): 24⁃30, 37. [10]匡芳君, 徐蔚鸿, 金忠. 自适应 Tent 混沌搜索的人工蜂 群算法[ J]. 控制理论与应用, 2014, 31 ( 11): 1502⁃ 1509. KUANG Fangjun, XU Weihong, JIN Zhong. Artificial bee colony algorithm based on self⁃adaptive tent chaos search [ J ]. Control Theory & Applications, 2014, 31 ( 11 ): ·932· 智 能 系 统 学 报 第 10 卷
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