粒子群算法研究與應(yīng)用.pdf

1、在工程技術(shù)、科學(xué)研究等領(lǐng)域中，最優(yōu)化問(wèn)題是人們最經(jīng)常要面對(duì)的問(wèn)題。隨著計(jì)算復(fù)雜性理論的形成，人們發(fā)現(xiàn)并證明大量組合最優(yōu)化問(wèn)題是所謂的NP完全和 NP難問(wèn)題.因此，為了應(yīng)對(duì)此類問(wèn)題，研究人員設(shè)計(jì)了各式各樣的最優(yōu)化計(jì)算方法，遺傳算法、蟻群算法、粒子群算法就是優(yōu)化算法的典型，在實(shí)際問(wèn)題的應(yīng)用上已經(jīng)比較成熟。
　　粒子群優(yōu)化算法在眾多人工智能算法中，具有收計(jì)算簡(jiǎn)單、收斂快、魯棒性好的優(yōu)點(diǎn)，成為近年來(lái)研究熱點(diǎn)。同時(shí)適當(dāng)?shù)慕Y(jié)合遺傳算法、貪婪算

2、法，作為粒子群優(yōu)化算法的局部策略，將更大的避免局部收斂，并且能極大的提高收斂速度。從實(shí)際出發(fā)來(lái)考慮，我們認(rèn)為在粒子群優(yōu)化算法中以完善迭代策略作為研究的主要方向。
　　遺傳算法的引入作為完善粒子群算法的局部策略，提出混合粒子群優(yōu)化算法。并且針對(duì)組合優(yōu)化中著名的問(wèn)題：背包問(wèn)題，旅行商問(wèn)題，2維裝箱問(wèn)題，我們用二進(jìn)制編碼形式作為這三個(gè)問(wèn)題解的基本形式,分別設(shè)計(jì)了具體的改進(jìn)粒子群優(yōu)化算法。針對(duì)背包問(wèn)題，引入貪婪算法，懲罰函數(shù)方法改善在迭代

3、問(wèn)題中出現(xiàn)的大量非可行解的情況設(shè)計(jì)了粒子群優(yōu)化算法，并對(duì)該算法進(jìn)行了模擬仿真實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較分析。對(duì)旅行商問(wèn)題和2維裝箱問(wèn)題，我們定義新的乘法和加法運(yùn)算，將微粒群算法中原始速度迭代公式，采用遺傳算法進(jìn)行替換和改進(jìn)，提出了混合遺傳算法的微粒群優(yōu)化算法。針對(duì)旅行商問(wèn)題的微粒群優(yōu)化算法進(jìn)行了17節(jié)點(diǎn)的TSP、14節(jié)點(diǎn)的TSP和中國(guó)郵遞員問(wèn)題三個(gè)模擬仿真實(shí)驗(yàn)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較分析。對(duì)于裝箱問(wèn)題，我們對(duì)于最優(yōu)解進(jìn)行了保留遺傳的策略