基于小生境粒子群的多峰函数全局
优化算法的研究
李 方方 ，赵 英凯
（南京 工业 大学 自动化 学院 ，江苏 南京 ２１０００９）
Ｍ ｕｌｔｉｍｏｄａｌ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｎｉｃｈｅ ＰＳＯ
ＬＩ Ｆａｎｇ—ｆ Ｉｇ．ＺＨＡＯ Ｙｉｎｇ—ｋａｉ
（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ．Ｎａｎｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１０００９。Ｃｈｉｎａ）
摘要 ：针 对 粒子群 算 法进 行 多极 点 函数优 化 时
存在 的局部 极 小点和 搜 寻 效 率低 的 问题 ，引入 了 小
生境 的 思想到粒 子 群算 法 中，以粒 子 的最 好位 置 为
中心 ，粒 子的最好 的个体 解对 应 的 适应 值 为 半径 建
立 圆形 小生境 。在每 个 小生境 中对粒子 的速度位 置
进行 更新 ，从 而改 变小生境 的 中心和半径 ，直到满足
迭代 次数 ，从 而保持 了微粒 群 的 多样性 ，通过 一个 经
典 函数进 行仿 真表 明，这 种把 粒 子 群 和 小 生境 结合
起来的算法，能快速有效地找 到 多峰 函 数 的全局 最
优 点 。
关键词 ：粒 子群 ；小生境；多 峰 函数 ；全局优化
中图分 类号 ：ＴＰ３０１
文献标识 码 ：Ａ
文章编 号 ：１００１—２２５７（２００７）０１—００５８一Ｏ３
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｗａｒｍ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ （ＰＳＯ）
ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｓ ｅａｓｙ ｔｏ ｂｅ ｔｒａｐｐｅｄ ｉｎｔｏ ｌｏｃａｌ ｍｉｎｉｍ ａ
ａｎｄ ｈａｓ ｌｏｗ ｓｅａｒｃｈｉｎｇ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｉｎ ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ ｍ ｕｌ—
ｔｉｍｏｄａｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｎｉｃｈｅ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ
ｉｎｔｏ ＰＳＯ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．Ｉｔ ｔａｋｅｓ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ
ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ａｓ ｎｉｃｈｅ’Ｓ ｃｅｎｔｅｒ，ａｎｄ ｔａｋｅｓ ｆｉｔｎｅｓｓ ｖａｌｕｅ
ｏｆ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｐａｒｔｉｃｌｅ ａｓ ｒａｄｉｕｓ，ｔｈｅｎ ｕｐｄａｔｅ ｔｈｅ ｖｅｌｏｃ—
ｉｔｙ ａｎｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｅａｃｈ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｏｆ ｅｖｅｒｙ ｎｉｃｈｅ，ＳＯ ａ
ｎｅｗ ｃｅｎｔｅｒ ａｎｄ ｒａｄｉｕｓ ｏｆ ｎｉｃｈｅｓ ａｒｅ ｃｒｅａｔｅｄ，ｕｎｔｉｌ
ｓｔｒａｔｉｆｙ ｔｈｅ ｒｅｑｕｅｓｔ ｏｆ ｉｔｅｒａｔｅ ｔｉｍｅｓ，ＳＯ ｔｈｅ ｍ ｕｌｔｉ—
ｐｌｉｃｉｔｙ ｏｆ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｉｓ ｒｅｍａｉｎｅｄ，ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ｉｎ—
ｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｎｉｃｈｅ ＰＳ０ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｃａｎ ｓｅｅｋ ｔｈｅ
ｇｌｏｂａｌ ｏｐｔｉｍａｌ ｖａｌｕｅ ｑｕｉｃｋｌｙ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｗａｒｍ ；ｎｉｃｈｅ；ｍ ｕｌｔｉｍｏｄａｌ
ｆｕｎｃｔｉｏｎ；ｇ１ｏｂａ１ ｏｐｔｉｍｉｚｅ
收稿 日期 ：２００６—０９—０１
基金项 目：国家科技 攻 关计 划 子 课 题（２００４ＢＡ２０４Ｂ０８—０３）
·
５８ ·
Ｏ 引 言
粒子群优化算 法是 由 Ｋｅｎｎｅｄｙ和 Ｅｂｅｒｔｈａｒｔ等
１９９５年［１ 提出的一种基于 种 群 搜 索的 自适应 进 化
计算 技术 ，目前 已经成 为演化 领域 的一 个新 的分支 。
粒子 群算 法最初 受 到飞鸟和 鱼类 集群 活动 的规律性
启发，利用群体智能建立了一 个简化 模型 ，用组织社
会行为代替了进化算法的 自然选 择 机制 ，通过种 群
问个体协作来 实现对 问题最优解的搜索。
近几年来粒子群算法在 函数优化和神经网络训
练等方面都有 比较好 的表 现乜］，并在工程实践中表
现 出巨大的潜力［引。但与其它全局优化算 法 一 样 ，
粒子群算法会 出现 早期 收敛 ，即在算法运行过 程 中，
如果某粒子发现 一个 当前最 优 位 置，其 它粒 子 将迅
速 向其靠拢 ，如果 该最 优位置 为一局 部最优 点 ，粒 子
群就无法在解空间内重新搜索，算 法 将 陷入 局部最
优 ，因此该算法不能用 于求 解 多 峰 函数 的多个 局 部
最优 解 。
本文将并行小生境技术 引入 微粒 群算 法 ，构造
出一 种 小 生境 微 粒 群算 法 ＰＳＯ（ｎｉｃｈｉｎｇ ｐａｒｔｉｃｌｅ
ｓｗａｒｍ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｎｉｃｈｅ）以保持微 粒群 的多样 性 ，
来 求解 多峰 函数优 化 问题 。并用 一些 经典 的测试 函
数进行仿真 ，实验表明 ，这种把 粒子群 和并行小生境
算法结合起来 的算 法 能有效地 找到多峰 函数 的全 局
最优 点 ，而且 收敛 速度 快 ，效率 高 。
１ 粒子群算法
粒子群优化算法来 自于对 鸟群的捕食行为的模
拟 。在 ＰＳＯ 模型 中，每个优 化 问题 的解 都是 搜 索空
间中一个粒子 的状 态 ，每 个 粒子 都 有一个 由被 优化
函数决定 的适应值 ，同 时还 有一 个 速 度决定 它 们 飞
《机 械 与 电子 ）２００７（１）
维普资讯 http://www.cqvip.com
zhuifengger
- 粉丝: 0
- 资源: 3
我的内容管理
收起
- 我的资源
快来上传第一个资源
我的收益 登录查看自己的收益
我的积分
登录查看自己的积分
我的C币
登录后查看C币余额
我的收藏 
我的下载 
下载帮助
会员权益专享
最新资源
- RTL8188FU-Linux-v5.7.4.2-36687.20200602.tar(20765).gz
- c++校园超市商品信息管理系统课程设计说明书(含源代码) (2).pdf
- 建筑供配电系统相关课件.pptx
- 企业管理规章制度及管理模式.doc
- vb打开摄像头.doc
- 云计算-可信计算中认证协议改进方案.pdf
- [详细完整版]单片机编程4.ppt
- c语言常用算法.pdf
- c++经典程序代码大全.pdf
- 单片机数字时钟资料.doc
- 11项目管理前沿1.0.pptx
- 基于ssm的“魅力”繁峙宣传网站的设计与实现论文.doc
- 智慧交通综合解决方案.pptx
- 建筑防潮设计-PowerPointPresentati.pptx
- SPC统计过程控制程序.pptx
- SPC统计方法基础知识.pptx
资源上传下载、课程学习等过程中有任何疑问或建议，欢迎提出宝贵意见哦~我们会及时处理！
点击此处反馈
评论0