分治策略优化人工蜂群算法:提高收敛速度与全局搜索效率

2 下载量 94 浏览量 更新于2024-09-03 2 收藏 254KB PDF 举报
"基于分治策略的改进人工蜂群算法通过反学习初始化和分治策略优化,提升了算法的收敛速度和全局搜索能力。" 在优化问题的解决中,人工蜂群(Artificial Bee Colony, ABC)算法是一种受到自然界蜜蜂采蜜行为启发的全局优化算法。然而,原版ABC算法存在一定的局限性,包括收敛速度较慢和容易陷入局部最优解等问题。针对这些缺点,研究人员提出了基于分治策略的改进人工蜂群(Divide-and-Conquer Artificial Bee Colony, DCABC)算法。 DCABC算法的核心改进点在于两个方面:反学习初始化方法和分治策略的引入。首先,反学习的初始化方法用于生成初始解。通常,初始化阶段的质量对算法的最终性能有很大影响。反学习是一种与传统学习相反的方法,它利用已知的错误信息来指导搜索过程,帮助算法跳出随机初始化可能带来的较差解空间。在DCABC中,反学习被用来更智能地构造初始蜜源(解决方案),从而提高算法的起点质量。 其次,引入分治策略是为了增强算法的优化能力和收敛速度。分治策略是一种将大问题分解为多个小问题,并分别解决后再合并结果的技术。在DCABC中,当采蜜蜂发现新的蜜源后,跟随蜂会根据分治策略选择最优的蜜源,并对其进行更深入的局部搜索。这种局部优化过程可以有效地探索解空间,避免过早收敛到局部最优,同时加速整个算法的收敛过程。 通过对比经典测试函数的实验以及与其他优化算法的性能比较,DCABC算法展现出了显著的优化效果。它不仅在收敛速度上有明显提升,而且在全局搜索效率上也优于原版ABC算法。这意味着DCABC能在较短的时间内找到更接近全局最优解的解决方案,对于需要高效求解复杂优化问题的领域,如工程设计、经济调度和机器学习等,具有重要的实际应用价值。 基于分治策略的改进人工蜂群算法通过创新的初始化和优化策略,克服了原始ABC算法的部分局限性,提高了算法的全局优化性能。这一改进对于优化领域的研究和实践提供了新的思路和工具。