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《和聲搜索算法在函數(shù)優(yōu)化問題中的應(yīng)用研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、東北大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要和聲搜索算法在函數(shù)優(yōu)化問題中的應(yīng)用研究摘要優(yōu)化是一種以數(shù)學(xué)為基礎(chǔ),用于求解各種實(shí)際問題的應(yīng)用技術(shù),其目的是對一個(gè)給定問題,從眾多方案中選擇出一個(gè)最優(yōu)方案。在實(shí)際工程中,許多問題屬于多目標(biāo)、非線性,甚至更復(fù)雜的問題。經(jīng)典優(yōu)化算法很難在有效時(shí)間內(nèi)解決這類問題,智能優(yōu)化方法是解決這類問題的有效途徑之一。和聲搜索(HarmonySearch,HS)算法是一種新穎的智能優(yōu)化算法,源于音樂創(chuàng)作。在音樂演奏中,樂師們憑借自己的記憶,通過反復(fù)調(diào)整樂隊(duì)中各樂器的音調(diào),最終達(dá)到一個(gè)美妙的和聲狀態(tài)。目前,HS已經(jīng)成為了智能優(yōu)化算法的一個(gè)熱門研究領(lǐng)域,本文針對HS算法在函數(shù)優(yōu)化問題中的
2、應(yīng)用進(jìn)行了如下幾方面研究:綜述了HS算法。依次給出了算法的起源,原理,基本步驟,算法分析,最后綜述了算法的國內(nèi)外研究情況,為后續(xù)研究打下理論基礎(chǔ)。提出了改進(jìn)的和聲搜索算法。為了提高和聲搜索算法的有效性,提出了基于動(dòng)態(tài)和聲記憶庫的改進(jìn)和聲搜索算法。對新算法做了benchmark函數(shù)測試,結(jié)果驗(yàn)證了新算法的有效性。提出了基于迭代局部搜索的和聲搜索算法。該算法在充分利用和聲記憶庫中信息和提高搜索效率的同時(shí),對于不滿足停止準(zhǔn)則的新和聲采用基于改進(jìn)kick策略移動(dòng)的迭代局部搜索算法進(jìn)行尋優(yōu),從而使新算法具有較強(qiáng)的“爬山”能力。針對四個(gè)benchmark函數(shù)對新算法做了測試,并與粒子群優(yōu)化算法以及
3、已有的幾個(gè)算法進(jìn)行了比較,結(jié)果表明該算法跳出局部極值點(diǎn)的能力較強(qiáng)、收斂速度更快、尋優(yōu)精度較高;最后將新算法應(yīng)用到焊接梁的優(yōu)化設(shè)計(jì)、彈簧質(zhì)量最小化、容器優(yōu)化設(shè)計(jì)問題中,仿真結(jié)果驗(yàn)證了該算法在解決某些工程優(yōu)化問題時(shí),效果優(yōu)于原始的和聲搜索算法、遺傳算法等方法。關(guān)鍵詞:和聲搜索算法;智能優(yōu)化算法;迭代局部搜索;函數(shù)優(yōu)化東北大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractResearchontheApplicationofHarmonySearchAlgorithminFunctionOptimizationProblemsAbstractOptimizationisatechnologybasedonmat
4、hematics,itlSusedtosolveallkindsofpracticalproblems.Itspurposeistochoosethebestsolutionfrommanysolutions.Inactualengineeringfields,manyproblemsbelongtomulti—objectives,non-linear,evilcomplexproblems.TraditionaloptimizationmethodscannotsolvetheseproblemseffectivelyinacceptableCPUtime.intelligento
5、ptimizationmethodsisa11effectivewaytosolvetheseproblems.Harmonysearchisanewintelligentoptimizationalgorithm,andcomeofmusicimprovisation,namely,imitatingthemusicimprovisationprocesswheremusiciansimprovisetheirinstruments’pitchesandfindaperfectsrateofharmony.Nowadays,HShasbeenahotresearchareainint
6、elligentoptimizationalgorithm,andthispaperforcusontheHSusedinfunctionoptimizationproblems,anddothefollowingresearches:TheHSalgorithmisreviewed.Theoriginal,principle,basicprocesses,analysisofHSaregivenrespectively,andfinallyoverviewoftheapplicationsofHSinabroadandChinaaregiven.Theseresearchesaret
7、hebasictodootherfollowingresearches.TheImprovedHSalgorithm(IHSA)isproposed.ToimprovetheefficiencyofHS,theIHSAisproposedbasedondynamicharmonymemory.TheIHSAistestedonthefourbenchmarkfunction,andtheresultsshowthattheIHSAisfeasi