提升精度与速度:SQP增强的蝙蝠优化算法研究

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本文主要探讨了一种创新的优化方法——基于SQP局部搜索的蝙蝠优化算法。该研究旨在解决基本蝙蝠算法在实际应用中所面临的挑战,如寻优精度不高、收敛速度较慢以及容易陷入局部最优的问题。论文的背景提到,群智能算法,如蝙蝠算法,凭借其并行性和高效的搜索特性,在近年来得到了广泛的关注和应用,尤其是在图像处理、工程参数优化、路径规划和资源分配等领域。 蝙蝠算法由Yang X.S教授在2010年提出,其核心思想是模仿蝙蝠的回声定位行为,通过声波信号的发射和接收来寻找食物源。然而,原始蝙蝠算法在优化过程中存在不足,因此作者团队提出改进策略。首先,他们利用佳点集理论构建初始种群,增强了种群的遍历性,使得算法在搜索初期就能覆盖更广阔的解决方案空间。其次,为了防止过早收敛,引入了柯西变异算子,对种群中的精英个体进行变异操作,增加了种群多样性,减少了陷入局部最优的风险。 在迭代后期,作者们引入了Sequential Quadratic Programming(SQP)局部搜索策略。SQP是一种数值优化方法,能够在局部区域找到更精确的极小点。通过这种局部搜索,算法在接近全局最优值时能够深入探索,从而提升寻优精度,并加速种群的收敛速度。这种方法有助于算法在接近最优解时,不仅找到局部最优,还能跨越局部最小,最终寻找到全局最优解。 通过仿真实验,研究人员验证了基于SQP局部搜索的蝙蝠优化算法相较于基础蝙蝠算法在性能上的显著提升。实验结果显示,改进后的算法在寻优精度和收敛速度上都有明显改善,这使其在复杂优化问题中展现出更好的适应性和稳定性。这篇论文为解决实际问题中的优化难题提供了一种有效的方法,具有重要的学术价值和工程应用潜力。