粒子群算法研究及其在动态优化中的应用

【摘要】进化算法是人工智能领域研究的热点问题。粒子群算法作为进化算法的一个重要分支,在理论研究和工程应用方面均已获得许多重要研究成果。然而,粒子群算法在处理高维、复杂非线性问题时还存在着易陷入局部最优、收敛速度相对较慢等问题。此外,粒子群算法作为一种启发式的随机搜索算法,相比于传统基于梯度的优化算法,求解效率相对较低,因此在实际优化问题中的应用仍存在一定的局限性。近些年,国内外关于粒子群算法的研究主要集中在算法性能的改进以及算法在动态优化、数据挖掘等领域中的应用。本文主要研究内容如下：1.针对全面学习粒子群算法收敛速度相对较慢的问题,引入种群内全局与局部最优解信息,提出了全局与局部的全面学习粒子群改进算法,并通过仿真测试对两种算法的有效性进行了验证。结果表明两种改进算法能显著提高全面学习粒子群算法的求解效率,具有较快的收敛速度。2.采用自适应动态权重的方法将两种全面学习粒子群改进算法相结合,提出了一种基于动态邻域与全面学习的统一粒子群算法。通过大量仿真实验对算法的搜索精度与收敛速度进行了测试,并与其他粒子群改进算法进行了比较。结果表明本文所提出的粒子群改进算法在大部分测试函数中表现出显著优于其他对比算法的求解精度与求解效率。3.开展了基于粒子群算法的动态优化研究。采用归一化映射的方法简化了粒子群算法处理时间变量约束的问题。通过对算法在动态优化问题中的性能测试,结合局部搜索与Logistic回归分类器提出了一种适用于动态优化的自适应粒子群算法,并实现了从粒子群算法到局部搜索算法的自适应切换。针对动态优化问题的仿真测试结果表明所提出算法的有效性。
【作者】董方；
【导师】张建明；谢磊；
【作者基本信息】浙江大学，控制科学与工程，2014，硕士
【关键词】粒子群算法；动态优化；局部搜索；Logistic回归分类器；

【参考文献】
[1]IlyasAbdiladifSheikhYusuf.PFNA治疗股骨粗隆间骨折的临床疗效分析[D].吉林大学,外科学,2014,硕士.
[2]赵明洁,诸静.一类模糊神经网络的函数逼近能力[J].自动化学报,2000,02:206-211.
[3]刘学武.基于honeyd的动态蜜罐技术研究及应用[D].湖南大学,计算机技术,2010,硕士.
[4]李建民.油页岩改性沥青的制备与表征[D].西安科技大学,化学工艺,2013,硕士.
[5]俞迪龙.AC800PECPPD113在3机架铝连轧机自动控制系统上的应用[J].冶金自动化,2015,02:77-81+85.
[6]林秀.数字参考服务若干问题研究[J].情报科学,2004,06:691-694.
[7]侯铎,马忠文,李宏忠,陈建军.加热炉液压系统主泵高温原因的分析及改造[J].钢铁研究.2003(01)
[8]索南加乐,刘东,谢静,焦在滨,陈勇,孟祥来.同杆并架输电线路跨线故障识别元件[J].电力系统自动化,2007,01:47-52.
[9]唐晓雪.从原型批评视角研究海明威的主要代表作品：《永别了，武器》、《丧钟为谁而鸣》和《老人与海》[D].沈阳师范大学,英语语言文学,2013,硕士.
[10]林丽萍.基于ASP.NET的船政交通学院教学管理系统的设计与实现[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[11]慕红宇,熊金明.基于数据仓库的数据挖掘技术[J].绍兴文理学院学报(自然科学版),2002,01:45-49.
[12]沈育栋.机车空调电源系统的设计与研究[D].浙江大学,电机与电器,2004,硕士.
[13]贾广宁.政企关系与企业发展[D].厦门大学,中国近现代史,2014,硕士.
[14]邓凤.徵调音乐辅助气虚血瘀型卒中偏瘫患者运动功能康复的效果研究[D].福建中医药大学,护理学,2014,硕士.
[15]易亚文,涂亮,王星华,石东源.基于模式的自定义继电保护装置整定计算软件[J].电力系统自动化,2005,16:79-83.
[16]李夏.认知无线电中基于循环谱的双门限自适应频谱感知算法研究[D].哈尔滨工业大学,信息与通信工程,2013,硕士.
[17]张成,沈川,程鸿,章权兵,陈岚,韦穗.彩色全息压缩重构[J].自动化学报,2015,02:419-428.
[18]王立平,武玉新,候克封,孟昭官.本钢1700mm热连轧机变刚度分析与实现[J].冶金自动化,1995,06:14-16.
[19]齐勤.中国英语专业学习者英语口语中因果性话语标记语研究[D].河北师范大学,学科教学,2014,硕士.
[20]肖宝林.烧结梭式布料器的电气控制与改进[J].冶金自动化,2002,04:7.
[21]毛翔.海上风力发电用多电平中压变流器的研究[D].西南交通大学,电力电子与电力传动,2013,硕士.
[22]汪巍.基于透射型自由曲面理论的均匀照明设计方法研究[D].浙江大学,2006.
[23]范钊.H9N2禽流感病毒核蛋白NP单克隆抗体的制备与鉴定[D].东北农业大学,临床兽医学,2013,硕士.
[24]蔺凤琴,宋勇,赵海山,周杰.CSP热连轧二级控制系统改造升级[J].冶金自动化.
[25]薛晴.中国家电制造企业国际化能力评价体系的构建与应用[D].广东外语外贸大学,国际商务,2013,硕士.
[26]李浩.电喷汽车燃油消耗量实时测量与显示系统开发[D].南京农业大学,机械工程,2013,硕士.
[27]何承恩,何文捷,杨应奎.离子液体辅助制备环氧树脂/石墨烯纳米复合材料[A].中国化学会高分子学科委员会.2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C].中国化学会高分子学科委员会:,2011:1.
[28]宋慧.基于RS-ANN的房地产行业财务评价体系研究[D].中国地质大学（北京）,会计,2013,硕士.
[29]孙慧洋.1.25Gbps光纤接收CMOS跨阻预放电路的设计[D].辽宁大学,微电子学与固体电子学,2012,硕士.
[30]田磊.行星传动的均载分析与疲劳寿命预测[D].吉林大学,机械设计及理论,2013,硕士.
[31]侯军超.西安市既有高层住宅节能改造应用研究[D].西安建筑科技大学,建筑与土木工程,2013,硕士.
[32]淳于柳爽.人ⅡA型磷脂酶A_2衍生多肽杀菌活性研究及比较[D].广西医科大学,肿瘤学,2013,硕士.
[33]夏兴华,王炯,施毅.氧气还原电催化材料的仿生制备与性能研究[A].中国化学会.中国化学会第29届学术年会摘要集——第23分会：电催化与洁净能源电化学转化[C].中国化学会:,2014:1.
[34]王玉仙.基于五羧酸配体的金属有机骨架化合物的研究[D].大连理工大学,无机化学,2013,硕士.
[35]温珠明.左金丸合六君子汤的药效学和毒理学研究[D].西南交通大学,生药学,2013,硕士.
[36]李汉文.多雷达组网数据融合仿真平台及相关算法研究[D].杭州电子科技大学,模式识别与智能系统,2014,硕士.
[37]陈怡安.赵宝刚青春偶像剧的传播及其解读[D].吉林大学,新闻与传播,2014,硕士.
[38]高明刚.小麦高密度遗传图谱的构建和产量相关性状的QTL分析[D].山东农业大学,作物遗传育种,2014,博士.
[39]李双娇.中职生职业生涯规划社工课堂服务的反思[D].华中科技大学,社会工作,2013,硕士.
[40]赵冬梅.中国企业集团产融结合模式选择研究[D].辽宁大学,投资经济学,2012,硕士.
[41]吕佳.现代医疗技术引发的伦理道德思考[D].渤海大学,科学技术哲学,2014,硕士.
[42]王宇.前牙纯钛烤瓷冠色彩的临床研究[D].河北医科大学,口腔医学（专业学位）,2013,硕士.
[43]熊正河,郝建秦.模式化因素分析——啤酒工业空气系统采气影响因子评估[J].食品与发酵工业.2002(08)
[44]毛向桥.新型掺铒光纤及相关激光器的研究[D].北京交通大学,2010.
[45]梁海燕.城市旅游形象的策划[D].福建师范大学,2003.
[46]顾卓蓉.基于规则的不确定性本体合并研究[D].首都师范大学,计算机应用技术,2014,硕士.
[47]何莹.加山又造绘画语言探究[D].云南师范大学,美术学,2013,硕士.
[48]梁东心.引进智力对吉林省人才兴业的促进作用及对策研究[D].吉林大学,公共管理,2012,硕士.
[49]张庆华.制造型企业库存控制优化研究[D].辽宁工程技术大学,2005.
[50]季海清.联合收获机圆筒筛孔板式二次清选装置[J].农业机械学报.2004(04)