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《改進(jìn)搜索策略人工蜂群算法》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、改進(jìn)搜索策略人工蜂群算法摘要:針對人工蜂群(ABC)算法存在收斂速度慢、收斂精度低的問題,給出一種改進(jìn)的人工蜂群算法用于數(shù)值函數(shù)優(yōu)化問題。在ABC的鄰域搜索公式中利用目標(biāo)函數(shù)自適應(yīng)調(diào)整步長,并根據(jù)迭代次數(shù)非線性減小偵查蜂的搜索范圍。改進(jìn)ABC算法提高了ABC算法的局部搜索能力,能夠有效避免早熟收斂。基于6個標(biāo)準(zhǔn)測試函數(shù)的仿真實驗表明,改進(jìn)ABC算法的尋優(yōu)能力有較大提高,對于多個高維多模態(tài)函數(shù)該算法可取得理論全局最優(yōu)解。與對比算法相比,該算法具有更高的收斂精度,并且收斂速度更快。關(guān)鍵詞:人工蜂群算法;數(shù)值函數(shù)優(yōu)化;鄰域搜索;自適應(yīng);非線性函數(shù)中圖分類
2、號:TP18文獻(xiàn)標(biāo)志碼:AArtificialbeecolonyalgorithmwithmodifiedsearchstrategyZHANGYin-xue*,TIANXue-min,CAOYu-pingCollegeofInformationandControlEngineering,ChinaUniversityofPetroleum(EastChina),QingdaoShandong266580,ChinaAmodifiedArtificialBeeColony(ABC)algorithmwasproposedfornumericalfu
3、nctionoptimizationinthispaper,inordertosolvetheproblemsofslowconvergenceandlowcomputationalprecisionofconventionalABCalgorithm.ThemodifiedABCalgorithmcanadjustthestepsizeoftheselectedneighborfoodsourcepositionadaptivelyaccordingtotheobjectivefunction.Ontheotherhand,thesearchin
4、gmethodbasedonanonlinearadjustmentofsearchrangedependingontheiterationwasintroducedforscoutbees.ThemodifiedABCalgorithmcanimprovetheexploitation,andavoidstheprematureconvergenceeffectively.TheexperimentalresuItsonsixbenchmarkfunctionsshowthat,themodifiedABCalgorithmsignificant
5、lyimprovestheoptimizationability.ThemodifiedABCalgorithmcanachievetheglobalminimumvaluesfornumerousmultimodalfunctionswithhighdimension.Comparedtotheotherapproaches,theproposedmethodnotonlyobtainshigherqualitysolutions,butalsohasafasterconvergencespeed.英文關(guān)鍵詞Keywords:Artificial
6、BeeColony(ABC)algorithm;numericalfunctionoptimization;neighborhoodsearching;adaptive;nonlinearfunction0引言函數(shù)優(yōu)化問題在科學(xué)實驗、工程設(shè)計和生產(chǎn)實踐等方面有著廣泛應(yīng)用。近年來,群智能優(yōu)化算法以其較好的通用性、容錯性及對初始值不敏感等優(yōu)點成為解決函數(shù)優(yōu)化問題的一種新途徑。人工蜂群(ArtificialBeeColony,ABC)算法[1]是由Karaboga于2005年提出的一種群智能優(yōu)化算法。該算法模擬蜜蜂在采蜜過程中的集體行為,蜂群依各自分工的
7、不同進(jìn)行不同的活動,相互交換蜜源信息并行尋找最優(yōu)蜜源。該算法不但全局收斂性能較好,并且具有設(shè)置參數(shù)少、計算簡潔、適用范圍廣等特點,已被越來越多的學(xué)者所關(guān)注,成為進(jìn)化計算領(lǐng)域的研究熱點之一。Karaboga等[2]指出與差分進(jìn)化算法、粒子群優(yōu)化算法和進(jìn)化算法相比,ABC算法在解決許多優(yōu)化問題時表現(xiàn)出較優(yōu)的性能。目前,ABC算法已成功地用于解決函數(shù)優(yōu)化問題[3-5],另外,在路徑優(yōu)化[6]、車間作業(yè)調(diào)度[7]和參數(shù)選擇[8]等工程領(lǐng)域也取得了良好的應(yīng)用效果。然而,ABC算法特有的進(jìn)化方式和選擇策略增加了算法陷入局部最優(yōu)解的可能。因此,為改善ABC算法的
8、全局收斂性能,提高收斂速度,許多學(xué)者對算法進(jìn)行了改進(jìn)[9-14]。例如,Banharnsakun等[11]提出利用當(dāng)前全局