基于梯度信息的粒子群优化算法的改进及应用

《基于梯度信息的粒子群优化算法的改进及应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、令註茲燃３＾ｉＬ矮夺手学号１１０７０１０４１３００２ＢＥＩＪＩＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＣＩＶＩＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＡＮＤＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ学位论文基于梯度信息的粒子群优化算法的改进及应用ＩｍｒｏｖｅｍｅｎｔａｎｄＡｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＰａｒｔｉｃｌｅＳｗａｒｍＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎＡｌｇｏｒｉｔｈｍＢａｓｅｄＯｎｐｐｐＧｒａｄｉｅｎｔＩｎ化ｒｍａｔｉｏ凸＇■张克指导教师姓名梁昔明教授北京建筑大学／孙捐研究员

2、申请学位级别硕±学位类别理学硕壬专业名称应用数学年级２０１３级论文答辩时间２０１６年６月．２０１６年月学位授予单位和日期北京建筑大学＿＿＾＿答辩委员矣丰席曹鸿齒教授從々■评阅人曹鸿钓教授李飞副教授ｅ北京建筑大学硕±学位论文原创性声明Ｊ作及取巧，本人郑巫卢明：所呈交的学化论义沾本人化巧师的指导下进Ｗ的研究１１：ｉ，论不包巧共他人的研兜成巧．尽化所知，除了文中特別加Ｌ：＜标注和致谢的地义外义１ｄ经发衣或撰￥过的研巧成巧，也小包含本人或他人为获料北成述筑乂

3、巧或共它教巧机－―证书而使什．构的学化或学扣ｊ过的材料与我Ｍｄ：！：作的巧志别本研究所做的化何贵献巧ｄ化论文中作ｒ明備的说明井表示了谢窓．巧斬不实之处，本人愿意承巧Ｗ义法体货化．－学化论义化巧签字：ｔ！期：之。年６巧之Ｈ北京建筑大学吏硕＾±学位论文版权使用授权书Ｉ识产本权帖人亢Ｔ令北／解学校巧关学位论义知則产权的规定，在巧攻故学位朔Ｗ论文１：作的知如速筑乂华，允巧论丈被巧阅和估阅ｉ学巧侍权保巧论义并向巧家材关部＇入如库ＩＪ进诚巧机检构送案交论文纸损版和屯子版，将木学位论义的全部或祁分

4、内容编关数抓保常巧化，论采川影印、缩印、或描等始刖手段保存巧１汇编学位论义■义巧解密片的使用授化Ｎｈ．学化论文化巧雜名：校内甘喔批：亦克如巧ＩＩＪ別（年去川６年《叫巧外巧帅答名；＞４６＂２＾１ＩＩ摘要摘要在1995年，J.Kennedy和R.C.Eberhart在对鸟类寻找食物的过程进行研究后，提出了粒子群优化算法。随后，它以其概念简单、容易实现、涉及参数少的特点，在这近20年间受到各个领域专家和学者的青睐。同时，随着研究的深入，粒子群优化算法的弊端也逐渐表露出来，在粒子迭代

5、过程中容易出现陷入局部最优的情况，并且在算法的后期收敛速度相对较慢。于是，对于粒子群优化方法的改进也是近些年很多专家学者关注的重点。粒子群优化算法已经在无约束优化问题上得到了广泛的运用。针对无约束优化问题，利用最速下降法快速精细的局部搜索能力，将最速下降法嵌入到基本粒子群优化算法中，得到一种新的嵌入最速下降法的改进的粒子群优化算法。约束优化问题相对于无约束优化问题而言，加入了一些限制条件，本文的处理方法就是利用增广Lagrange乘子法，将约束问题转变为界约束优化问题，利用最速下降法在局部优化中快速精细的特点，粒子群在

6、每进行一次速度位置迭代后，都对群体历史最优位置进行3次最速下降法的迭代，直到最终到达全局最优解的附近为止，将这种改进算法称之为LA_PSO_SD算法。接着选取按照适应度函数的大小从高到低排列的最中间的点和最高点，在粒子群中每进行一次速度位置迭代后，进行3次最速下降法的迭代，直到最终逼近全局最优解为止，将这种改进算法称之为ZK_PSO_SD算法。通过利用测试问题来验证，LA_PSO_SD算法和ZK_PSO_SD算法进行对比，得出的结论是ZK_PSO_SD算法精度准确，迭代次数少，是一种成功的改进优化算法。处理选址问题中可

7、能遇到的多目标优化问题，有很多方法，本文采取的方法就是把实际生活中常见的多目标约束选址优化问题，通过添加参数和运用约束处理方法，将它化为单目标约束选址优化问题来解决，然后利用前文提出的嵌入最速下降法的改进的粒子群优化算法ZK_PSO_SD算法来进行求解，这样就可以为解决多目标选址问题提供了一个新的解决途径。关键字：粒子群优化算法；最速下降法；增广拉格朗日乘子法；多目标选址优化问题IABSTRACTABSTRACTIn1995,J.KennedyandR.C.EberhartproposedtheParticleSwar

8、mOptimizationalgorithm.Ithasasimpleconcept,anditiseasytocalculate,andithasfewparameters,whichisallfavoredbyexpertsandscholarsinvariousfieldsinthenearly20years.Meanwhi