基於耗散結構的粒子群優化演算法

2021-05-07 15:13:12 字數 923 閱讀 2605

粒子群優化演算法可以看作是乙個模擬的自組織系統,在初期,通常群體為混沌無序的混亂狀態,遠離平衡態。「認知」部分代表著對個體本身的歷史成功經驗的依賴,而「社會」部分則意味著對群體歷史成功經驗的模仿,它們對資訊的非線性反饋使用群體經驗逐漸變為有序狀態結構。然而,由於缺乏負熵的輸入,在pso演化的事項,個體的歷史經驗趨向於一致,社會差別趨向於消失,進入準平衡態。一旦這個系統演化到一定的成熟程式時,將陷入停滯狀態。與其它演化演算法的比較可知pso更快地得到相當有質量的解,但當進化代數增加時並不能進行更精確的搜尋,因此構造乙個基於耗散結構的粒子群優化演算法(dissipative pso,dpso)。

要將pso 構造為耗散結構,首先需要使它作為乙個耗散系統執行。實際上,pso 可以很自然的看作乙個能量系統,其中微粒的速度可看作動能,而微粒當前位置與它的gbest和pbest的距離可以看作勢能。乙個耗散系統意味著,隨著演化代數的增加,pso 群體的平均速率和位置差異將變小。這需要使用較小的慣性權重。

要使得系統形成耗散結構,在耗散系統的基礎上,負熵的引入是必須的,以使得系統遠離平衡態,而使得在pso內部微粒的非線**互下的漲落推動系統的持續演化。負熵的引入過程可以有如下兩種方式。

1)對粒子速度v進行擾動

if(rand < cv) then v=rand*vmax

2)對粒子位置x進行擾動

if(rand < cl) then x=rand(clower,cupper)

在標準pso演算法中,乙個微粒的能量取決於它當前的速度和它的位置與pbest和gbest的距離。當pso作為乙個耗散系統工作時,在演化的後期,微粒的速度變得很小,pbest和gbest逐漸重合,而它的位置離它們越來越近,到一定階段,如果某個微粒在以後的演化中再也引不起有意義的適應度變化,這個時候,我們稱該微粒為非活躍微粒。

這提供了另外一種引入負熵的方式,即將不活躍的微粒由新的微粒替換掉。這種方式是自適應的,因此更能適應對不同問題的適應性。

粒子群優化演算法 粒子群演算法

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粒子群優化演算法

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粒子群優化演算法

與ga演算法比較 粒子群優化 clc,clear all x 0 0.01 4 y hanshu x figure plot x,y hold on w 1 慣性因子 c1 2 c2 2 maxgen 30 迭代次數 sizepop 5 粒子個數 vmax 1 vmin 1 速度限制 popmax ...