云模型云滴优化的量子粒子群算法:提高非线性问题求解性能

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本篇论文研究探讨了如何结合云计算的随机性和稳定性特点,提出了一种新颖的量子粒子群优化算法,即云模型云滴机制量子粒子群优化算法。原始的量子粒子群优化算法(QPSO)由Kennedy和Eberhart于1995年提出,是一种广泛应用于函数优化的全局搜索算法。然而,QPSO存在一些局限性,包括在搜索域较大或平坦区域的收敛速度变慢、搜索性能减弱、易陷入局部最优解以及较高的计算复杂度。 为了改进这些问题,作者借鉴了李德毅教授提出的云理论,特别是“隶属云与语言原子模型”,这一理论通过模糊理论的创新,被成功应用于多个领域,如智能控制、数据挖掘和系统评估。在QPSO的基础上,论文设计了云模型云滴机制,该机制引入了云模型中的随机性和稳定性特性。具体来说,云模型的X、Y条件发生器负责产生杂交操作,而基本云发生器则用来产生变异操作,这些操作有助于粒子更好地跨越搜索空间,寻找更精确的最优解,尤其是在优化过程的后期阶段。 通过引入云模型云滴机制,算法在保持量子粒子群搜索能力的同时,增强了全局搜索的效率和精度。论文中指出,实验结果显示,这种新型算法在解决具有变量边界约束的非线性复杂函数最优化问题时,不仅计算精度高,而且搜索速度较快,显示出良好的性能。这为优化算法的研究提供了新的视角,并可能在实际工程问题中展现出显著的优势。 这篇论文是一项重要的理论贡献,它不仅改进了现有量子粒子群优化算法的不足,还展示了将云模型理论应用于优化算法的潜力,对于提高全局优化算法的性能和应用范围具有重要意义。对于从事机器学习、优化理论和云计算领域的研究人员来说,这是一篇值得深入研究和借鉴的论文。