免疫进化猴王遗传算法:一种优化策略

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"这篇论文是2014年发表在《计算机应用》期刊上的一篇研究,探讨了一种改进的猴王遗传算法——免疫进化混合猴王遗传算法(MKGAIEH),旨在解决简单猴王遗传算法易陷入局部最优和稳定性不足的问题。作者通过将群体划分为子群体,并结合免疫进化算法和传统的交叉变异操作,增强了算法的全局搜索能力和收敛精度。" 正文: 在优化算法领域,猴王遗传算法(Monkey-King Genetic Algorithm, MKGA)是一种基于社会行为的进化算法,其核心思想是利用一个或多个最优解(猴王)来指导群体的演化过程。然而,MKGA在实际应用中可能会遇到早熟收敛和局部最优的问题,导致无法有效地找到全局最优解。为了解决这些问题,论文提出了免疫进化混合猴王遗传算法(Monkey-King Genetic Algorithm Hybridized with Immune Evolutionary Algorithm, MKGAIEH)。 MKGAIEH的主要创新在于将总群体分割成多个子群体,并引入免疫进化算法(Immune Evolutionary Algorithm, IEA)来处理总猴王。IEA借鉴了生物免疫系统的机制,通过模拟抗体-抗原相互作用的过程,实现对最优解的动态维护和进化。在每个子群体内部,除了应用子猴王的信息外,还同时考虑总猴王,对个体进行交叉和变异操作,以增强子群体内的多样性并促进全局探索。 论文中,作者对比了MKGAIEH与其他五种优化算法(包括改进后的猴王遗传算法IMKGA、蜜蜂遗传算法BEGA、免疫进化粒子群蛙跳算法IEPSOSFLA以及普通爬山算子遗传算法COGA)在解决6个典型测试函数上的性能。结果显示,MKGAIEH在所有测试函数上都能找到全局最优解,并且在5个测试函数上,其平均值和标准差的精度显著优于其他算法,显示出更优秀的寻优能力和稳定性。 通过这种全局信息交换与子群内局部搜索的结合,MKGAIEH能够在保持算法活力的同时,有效避免早熟收敛,使得算法在迭代过程中能更精确地逼近全局最优解。这种策略的应用对于优化问题的解决具有重要的理论价值和实践意义,特别是在面对复杂优化问题时,能够提供更可靠的解决方案。 总结来说,这篇论文提出的免疫进化混合猴王遗传算法为优化问题的求解提供了一种新的视角,通过融合免疫进化机制,增强了猴王遗传算法的全局搜索能力,提高了算法的稳定性和寻优效率。这对于未来优化算法的研究和开发具有重要的参考价值。