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·488· 智能系统学报 第3卷 算法由Eberhart和Kennedy于I995年提出).它是 F(X,X2),而粒子X3对粒子X有一个吸引力F 一种模拟鸟类觅食社会行为的进化算法.每一个个 (X1,X3).根据平行四边形法则,粒子X1所受的合 体(粒子)在搜索空间中以一定的速度飞行,它的飞 力F(X)=F(X1,X2)+F(X1,X3).见图1. 行速度受到个体认知以及社会认知的影响而不断调 整.令X,(t)表示第t代种群中的第i个个体,那么 下一代的个体X(t+1)由下面的式子产生: 2差分进化新策略 (t+1)=0·Xw(t)+ DE算法和其他进化类算法的主要差别在于差 c1·r(0,1)·(g()-X())+ 分变异的使用.针对种群中的每一个个体,首先利用 c2·r2(0,1)(G(t)-X(t)), 随机选取的其他个体间的差分信息得到实验个体, X,(t+1)=X(t)+:(t+1). 然后将实验个体与该个体的每一个分量以一定概率 这里:j=1,…,n,n表示问题的维数;y:表示第i个 进行离散交叉得到候选个体,再以贪婪选择机制决 个体的飞行速度;:和G分别表示个体经历最优和 定哪个个体进入下一代种群.算法简单、鲁棒、参数 种群全局最优个体;r1(0,1)和2(0,1)表示[0,1] 少,易于程序实现;但是一个合适的参数赋值会大大 之间均匀分布的随机数;C1和c2表示飞行加速系数 改善算法的求解性能.研究者已经在参数调整方面 或认识系数;和是惯性权重,反映的是个体对过去飞 做了很多工作.正如本文开始所述,这些修改大多数 行速度的依赖程度, 是基于DE/Rand/I框架上的参数的调整,并未摆脱 类电磁机制(electromagnetism--like mechanism, DE算法原始思想的局限性 EM)算法是由Birbil和Fang于20O3年提出的一种 1996年Stron和Price给出几种变异策略,如 模拟电磁场中的吸引和排斥机制的随机全局优化算 DE/Rand/1: 法6).该算法将种群中的每个个体比作带电粒子, V=X+K·(Xn-X3); 然后按一定的准则使得搜索粒子朝最优解移动.这 DE/Rand/2: 种思想来源于电磁理论中带电粒子间的吸引与排 V=X,+K·(X2-Xg+X4-X); 斥,类电磁机制算法首先根据问题的目标函数值确 DE/Best/2: 定出种群中每个个体(带电粒子)所带的电荷量.电 V=Xbt+K·(X,-X2+Xg-X4) 荷量的大小决定了该粒子对其他粒子的吸引或者排 等等,最常使用的为DE/Rand/I.对于一般的 斥的强弱程度,即目标函数值越小,吸引力就越强, DE/a/b,其含义如下:a表示基向量选择方式;b表 反之,排斥力就越大.然后算法计算每一个粒子所受 示差分向量的个数.这里:1≠r2≠r3≠T4≠T5,均为 到其他粒子施加于它的电磁力的合力,以此来确定 [1,N]间的随机整数,N表示种群规模, 该粒子下一步移动的方向. 在上述策略中,针对不同的问题,DE一般需要 不同的K才能得到求解结果或达到最佳性能.但是 K如何给值是相当麻烦的,一般需要对求解问题进 行前期的反复实验.本文试图在不降低DE求解性 F(X) 能的前提下免除比例因子K 对种群中的每一个个体赋予电荷属性,其所带 F(XX) F(X X2) 的电荷量不像EM中由N-1个个体决定,而是由随 机选取的一个个体确定.这种方法出现在文献[8] X 中,作者用其求解了项目进度安排问题.这个做法保 图1粒子X受到的合力F(X) 留了EM算法的精髓,而且计算简单.种群中第i个 Fig.1 The resultant force F(X)exerted on X 个体的电荷量Q(X,X,)由随机选取的个体(比如 计算每一个粒子所受的合力的方法同电磁力的 X)给出: 一样,就是通过将受到的其他粒子的力进行矢量叠 f(x)-f(x.) 加.如:粒子X1优于粒子X2,而粒子X1劣于粒子 Q(X,X)=fX)-fX) X3;那么粒子X2将对粒子X,有一个排斥力 这里:i≠r1,2,且ie[1,N],Xt,Xa分别表示当
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