提升收敛速度的多目标人工蜂群算法:阈值搜索与混沌初始化

1 下载量 81 浏览量 更新于2024-08-29 收藏 648KB PDF 举报
"基于阈值搜索的多目标人工蜂群算法"是一种创新的优化方法,旨在提升人工蜂群算法(Artificial Bee Colony, ABC)在解决多目标优化问题时的性能。ABC是一种模仿蜜蜂群体觅食行为的启发式搜索算法,通常用于单目标优化,但在处理多目标优化时,它往往面临局部最优和全局最优之间的平衡问题。该研究提出了一个新的策略来增强算法的搜索效率和收敛性。 首先,研究者采用了混沌镜像初始化(Chaos Image Initialization)技术,这种方法借鉴了混沌理论的随机性和多样性,确保了初始种群的多样性和优良性。这有助于避免陷入早期的局部最优区域,从而为全局探索提供更多可能性。 接着,算法的核心创新是引入了个体阈值动态调整机制。每个个体在其搜索过程中,根据当前的搜索结果动态调整搜索半径,这意味着当个体接近最优解时,搜索范围会更加精确,而在远离最优解时则会扩大搜索范围。这种自适应策略有助于提高搜索精度,并加快算法的收敛速度。 另外,算法还考虑了外部档案解(-archive solutions)的开发次数,即在迭代过程中,优秀解的选择不仅要基于个体的表现,还要考虑它们对整个种群贡献的频率。这样做的目的是在保持算法全局视野的同时,确保精英解能够有效地引导种群进化,从而提高算法的整体性能。 通过在11种不同的测试函数上的对比实验,该算法展现出良好的分布性和收敛性,证明了其在处理多目标优化问题上的优势。与传统的人工蜂群算法和其他改进版本,如基于改进邻域搜索策略、多搜索策略协同进化、进化知识融合以及分布式人工蜂群免疫算法等相比,该算法在解决复杂优化问题时表现出了更高的效率和稳定性。 赵新秋、段思雨和马学敏的研究工作为多目标优化问题提供了新的解决思路,通过结合混沌初始化、阈值搜索策略和智能的精英选择,显著提升了人工蜂群算法在处理多目标优化任务中的综合性能。这项成果对于相关领域的研究人员和工程师来说,具有重要的理论和实践价值。"