基于改进粒子群优化算法的贝叶斯网络结构学习-论文.pdf

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1、第28卷第1期聊城大学学报(自然科学版)VoI_28N0．12015年3月JournalofLiaochengUniversity(Nat．Sci．)Mar．2O15基于改进粒子群优化算法的贝叶斯网络结构学习江浩江兵(1．亳州师范高等专科学校理化系，安徽毫州236800；2．合肥工业大学管理学院，安徽合肥230009)摘要认识和掌握贝叶斯网络架构是数据求索和知识创新范畴的主要探讨方式之一，当处在网络购架寻觅范围较广的条件下，过去的二值粒子组合改良计算方法时常表现出聚拢速率低，很可能滑入局部范围取优、认识和掌握精准度较低的劣势

2、．在以往二值粒子组合改进计算方法的前提下，依托互信息粒子组合计算方法的初期化过程，减小计算方法的寻觅范围，并且设置新型的演变模型取代以往的演变方程，从而使改良后的计算方法拥有较大的求优功能．选取ASIA网络系统当作模仿样板，再和以往计算方法相比，最终说明改进计算方法可以利用不多的重复换代过程寻觅到极优的方程解，而且总体上不会增添计算过程的繁琐程度．关键词贝叶斯网络，数据求索，粒子组改良中图分类号TP393文献标识码A文章编号1672—6634(2015)01-0083-05贝叶斯网络系统凭其雄厚的学术成果铺垫、明晰的描述方式

3、、机动的逻辑功能、便捷的确定程序而越来越变成人类智慧能力范畴解决随机难题的得力助手．该网络构架研究是贝叶斯理论的主要学术内涵，并且还是解决随机难题的主要步骤．粒子组合改良计算方法起初被推出，其目的是要处理连续性范畴的对象改进难题，但是，具体过程中的一些现实情况常常表现为离散性能的状态，两位外国学者最早推出二值粒子组合改良计算方法，以后又有部分专家对它做了外延性探讨．和接续计算方法以及另外部分寻觅方式相对照，它的特点不但是计算方式容易完成，更关键的是它具有极强的求觅功能．最近时期以来，BPSO计算方法被运用到BN构架系统研究，

4、而且获取了部分成绩．这次讨论的前一部分，主要是探讨把BPSO和互信息内容相关联，从而约束粒子组合运算过程求索范围．我们从前述探讨注意到，尽管BPSO计算方法可以径直当做研究贝叶斯网络构架的工具，然而，它的演变方程中不易展示两个极值在演变历程内的功能发挥，从而引发演变进程变成确定性的态势，导致聚拢速率减低，求佳功能下降．在此要依托互信息约束起始粒子，并运用传统贝叶斯网络系统仿效粒子组合计算方法的迭代方式来提高计算方法的聚拢速率及求优功能．1传统粒子组合改良算法粒子组合改良计算方法起源于鸟类群体夺食的分析研究，开始，运算模式起始

5、化一组粒子，而后依托迭代交替过程求得最图1粒子组合算法程序收稿日期：2014—12—09基金项目：安徽省委宣传部社科规划办项目(AHSKY2014D102)资助通讯作者：江浩，E—mail：623135036@qq．com．84聊城大学学报(自然科学版)第28卷佳题解，当逐次循环更新时，粒子依靠追寻两个极值来变更自己．粒子组合改良算法的简化步骤见图1．当求到两个最佳题解等式来变更自己的方位及速率．V+1一mV^+C1r1(Pbtk)+c2r2(Gb。tk—X)，Xk+1一Xk+V+1，式中k为迭代次数，V为粒子的现时速率，x

6、是粒子的当前位置，r和r是介于[O，1]范围的随机变数，C和c是研究系数，m为惯性比例．2改良的BN架构研究算法2．1BN架构研究中粒子的标志和更替各个粒子的方位处在每个矩阵维数中选0或1．如果粒子的方位采用矩阵G(n，)做标志，是网络构架里的结点个数，矩阵元素g含义见图2表示．在粒子组合合优化计算方法中，粒子按固定的速率挪动，与粒子方位相同，速率也可以矩阵来代表，他们中间的每个元素移动速度确定为V，当例子从G点挪动到G点，按速率含义，它的变化过程可表示成图3．+图2网络里的节点图3粒子移动变化过程可用公式更替粒子速率矩阵，

7、传统的二值粒子组合改良计算方法当中把速率矩阵设置为粒子方位为1的几率，利用公式求得粒子速率的推算之值．2．2改良粒子组合升级计算方式的BN架构研究从改良传统两级粒子组合升级计算方法的特性出发，在此推出一类改善的粒子组合升级办法，实际程序如下所示．(1)运用互信息约束粒子的初始过程．根据互联网信息学术观点，尽管通过信息不能确认网络系统里各个节点的遗传关系，但是可以确认两个化量间可否存在依存状态，如此即可使我们获得了求索与一不确定数据关联的化量集合的措施，实际过程可见下面步骤，见图4．第一项，推算网络内部两个变化量彼此间的互信息

8、；第二项，把变化数量x当做例证，寻觅得J(x，l，)内的极大数值，在此可使用maxI(X)代表，l，表示别的全部变化量；第三项，寻觅得符合公式的全部节点，可把它们当图4改良BN架构研究算法程序做和x有关联的节点，其相互之间也许有下列关系．I(X，y)~amaxI(X)OrI(Y，X)~am