改進(jìn)的競(jìng)選算法及其應(yīng)用.pdf

1、優(yōu)化技術(shù)是一種以數(shù)學(xué)為基礎(chǔ),用于求解各種工程優(yōu)化問(wèn)題的應(yīng)用技術(shù)。它作為一個(gè)重要的科學(xué)分支,一直受到人們的廣泛重視,并在各工程領(lǐng)域得到迅速推廣和應(yīng)用,如系統(tǒng)工程、組合優(yōu)化、函數(shù)優(yōu)化、生產(chǎn)調(diào)度等。鑒于實(shí)際工程問(wèn)題的復(fù)雜性、約束性、非線性、多值性、建模困難等特點(diǎn),尋求一種適合于大規(guī)模且具有智能特點(diǎn)的新型優(yōu)化算法已成為優(yōu)化技術(shù)的一個(gè)主要研究目標(biāo)和引人注目的研究方向。
　　 無(wú)免費(fèi)午餐定理(No Free Lunch Theorems)證

2、明了一個(gè)特定的優(yōu)化問(wèn)題一定存在最適用的優(yōu)化算法的必然性。因此,探索新型的優(yōu)化算法將始終是一項(xiàng)有科學(xué)意義和實(shí)用價(jià)值的工作。改進(jìn)的競(jìng)選算法是一種新型的啟發(fā)式優(yōu)化算法,其搜索機(jī)制模擬人類社會(huì)競(jìng)選活動(dòng)中對(duì)更高支持率的追求動(dòng)機(jī)。
　　 本文介紹了改進(jìn)的競(jìng)選算法的原理、計(jì)算機(jī)軟件研究工具和求解各種優(yōu)化問(wèn)題的應(yīng)用形式和方法。其主要的研究?jī)?nèi)容如下:
　　 (1)闡述了改進(jìn)的競(jìng)選算法的基本思想,實(shí)現(xiàn)過(guò)程和特點(diǎn),分析了改進(jìn)的競(jìng)選算法的收斂性

3、、算法復(fù)雜度和性能評(píng)價(jià)指標(biāo),從理論上證明改進(jìn)的競(jìng)選算法在全局范圍內(nèi)是收斂的,通過(guò)對(duì)改進(jìn)的競(jìng)選算法的關(guān)鍵參數(shù)和操作的分析,說(shuō)明了改進(jìn)的競(jìng)選算法的運(yùn)算特點(diǎn)和全局最優(yōu)解的搜索能力。
　　 (2)介紹了競(jìng)選算法MATLAB工具箱的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)過(guò)程,并詳細(xì)闡述了競(jìng)選算法MATLAB工具箱的各主要組成部分及其功能和作用,通過(guò)實(shí)例說(shuō)明了其編程規(guī)范和使用方法。
　　 (3)利用競(jìng)選算法MATLAB工具箱分析工具,測(cè)試了改進(jìn)的競(jìng)選算法在求解

4、基準(zhǔn)函數(shù)、多峰、方程與方程組、有約束、極大極小、多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題等類型的函數(shù)優(yōu)化問(wèn)題時(shí)的性能。通過(guò)在同一計(jì)算機(jī)軟件環(huán)境中,運(yùn)行遺傳算法、粒子群算法和改進(jìn)的競(jìng)選算法,利用轉(zhuǎn)換工具執(zhí)行相同測(cè)試函數(shù)程序的方法,檢驗(yàn)改進(jìn)的競(jìng)選算法的優(yōu)化性能并與另兩種算法進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明,改進(jìn)的競(jìng)選算法不僅可以準(zhǔn)確找到全局最優(yōu)解,而且時(shí)間耗費(fèi)比另兩種算法要少。驗(yàn)證了改進(jìn)的競(jìng)選算法高收斂速度、設(shè)置靈活的特點(diǎn)。
　　 (4)在競(jìng)選算法MATLAB工具箱優(yōu)化程

5、序的基礎(chǔ)上,擴(kuò)展了競(jìng)選算法MATLAB工具箱的應(yīng)用范圍,把其應(yīng)用于更復(fù)雜的工程優(yōu)化問(wèn)題,以檢驗(yàn)改進(jìn)的競(jìng)選算法的優(yōu)化能力。本文將改進(jìn)的競(jìng)選算法的優(yōu)化方法引入空心傳動(dòng)軸和四連桿機(jī)構(gòu)的機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題。結(jié)果表明,改進(jìn)的競(jìng)選算法可以準(zhǔn)確快速地找到機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。
　　 (5)將改進(jìn)的競(jìng)選算法的優(yōu)化技術(shù)和位置向量編碼技術(shù)結(jié)合,形成了改進(jìn)的競(jìng)選算法求解組合優(yōu)化問(wèn)題的方法。利用競(jìng)選算法MATLAB工具箱算法核心所生成的DLL動(dòng)