资源描述：
《基于内分泌调节机制的粒子群算法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第卷第期控制理论与应用从〕年月文章编号以〕一一一基于内分泌调节机制的粒子群算法陈得宝‘,,赵春霞‘,江苏南京,以南京理工大学计算机科学与技术学院为淮北煤炭师范学院物理系安徽淮北摘要借鉴内分泌系统的高级调节机制,提出一种基于内分泌调节机理的粒子群算法首先设计一种结合当前粒子群的最好适应度、平均适应度和局部适应度的情感评价方法,对下一代粒子群进行情感评价,然后用神经系统和内分泌系统共同作用,对粒子群的行为进行更新,在更新过程中,引入动量项减少局部收敛的发生文中同时分析了算法的收敛性,并对几个典型函数优化问题和机器人路径
2、规划进行实验,验证方法的有效性关键词内分泌系统神经系统粒子群算法函数优化中图分类号文献标识码一,,一,,侧,别力旧,毛,,,《拟一,翻七俪,’,,,,·别心而引言的激素更新方法,并将其融入对粒子位置的更新,同,,,,,粒子群算法操作简单易于实现计算量小时在位置更新中加入动量项使粒子群能逃离局部,、,易于工程应用已成功应用于函数优化神经网收敛文中对算法的工作原理和收敛性进行了分析络等不同的领域作为一种随机优化算法,也具有最后,通过实验验证了方法的有效性局部收敛,进化后期收敛速度慢,精度较差等缺点基于内分泌调节机制的近
3、些年来,对改善的性能提出了一些解决方案,,并取得一定的效果基本可归纳成类第类是通本文对普通的粒子群不详细介绍,具体方法可参过研究算法的参数来改善粒子群的性能’,叭第类照文献在基本粒子群算法中粒子跟踪的是个体,是与其他进化方法结合的研究其中在粒子到目前为止的最优位置和当代粒子群的最优位置,,,群进化后期当粒子群进化停止时对最优个体进行当代粒子群的最优位置可看成是全局信息,个体到,,变异使其离开局部收敛区的变异粒子群方法取目前为止的最优位置可看成内部保留信息,粒子通得较好的效果第类是研究协作和竞争方法的粒子过神经系统很
4、容易感觉到这两种信息然而,对一个群这些方法都在一定的程度上对算法的性能有群体而言,周围粒子的分布状况对粒子的行为也会所改善本文将内分泌调节机制引入粒子群更新关造成不同的影响,文献对不同结构的粒子群的优,系中重点研究粒子更新方法充分考虑个体周围缺点进行了分析在本文的设计中,采用文献中的,,的信息对粒子下时刻的情感进行评估设计一种新环形粒子群结构设某一个解的粒子群尸,如图收稿日期加一一收修改稿日期拓一一基金项目部委跨行业重点预研项目安徽省教育厅自然科学基金资助项目拓©1994-2008ChinaAcademicJour
5、nalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net控制理论与应用第卷·选择也能满足这一要求,是为限制激素范围而设定的常数根据以上分析可得粒子群在下一时刻的激素为从双伪·式中尽脚,尽十分别为和时刻第乞个粒子的激素,为更新幅度系数,为激素尺度变·量,其范围通常为,,是均值为零方差图粒子群的循环排列图为的随机数结合普通粒子群更新方法和式得粒次子群位置更新公式为咖若每个粒子只为维,给粒子的每个分量都分配弋,·‘,,,己,戈认无一一个激素因子及
6、因此粒子可描述为戈认及·该,,,,一,,,,‘,‘,己,一⋯万⋯认尽分别凡戈、,为粒子的位置速度和激素分量记第代粒子群尽·无的最大适应度为,平均适应度为,将作,为粒子群的全局信息,作为粒子群的平均信息,为减小局部最优发生的可能采用增加动量项的,,记第葱个粒子的适应度为九,其前后的粒子适应度记方法使粒子群摆脱局部最优的取值如式,,为人一,六十由于每个粒子对自己当前的状态具有如果粒子群的最大适应度在连续的代内不变少、‘,沙记忆和衡量能力,反映到内分泌系统,就是对激素则二其他情况下为,,,。,‘,,‘。,的评估考虑这几方
7、面的信息设计激素更新函数⋯如下其他。一,。,旦竺二李典一一,产护人大联合式得最终的粒子更新方式为‘十“‘‘一百‘··,,其中表示状态了。是增函数是减‘叨从··凡‘一,,函数通常激素的更新是一个非线性过程本文取茂·、一弋。。,一由于内心·分泌系统对好的状态,激素更新不需很剧烈,相反,尽··,,,,对较差的粒子,为了让其尽快成长起来,需分泌更多。坛⋯,的激素促进其快速达到新的较好平衡选择式中‘。式中和分别为系统进化到当前代第个·凡凡函数满足要求,分析如下是内分泌系统对个体的最好位置和粒子群中最优粒子的位置群体信息的一种
8、反应,当人时,乞个体的性能,,算法的收敛性堪较好个体内分泌系统对群体信息反应不会很剧烈,,定义设粒子群中某粒子在时刻的位置且随着适应度的增加反应程度继续减弱即激素更,,尸为搜索空间内的任意位置,,·为则粒子收敛新幅度变小当大时。。二全局信息,定义如下【“对其情感不产生影响当人时乞个体的性能较差,内分泌系统对环境反应随着适应度的减少变鳃‘,得剧烈,因此,激素的
