抽样策略优化PSO算法:SS-PSO的性能提升

2 下载量 61 浏览量 更新于2024-08-29 收藏 264KB PDF 举报
"本文提出了一种采用抽样策略的粒子群优化算法(SS-PSO),旨在解决原始PSO算法及改进方法中参数固定、收敛精度低的问题。通过拉丁超立方抽样(Latin Hypercube Sampling, LHS)策略,更新粒子的速度和位置,以提升算法的收敛速度。此外,还引入了一种基于随机采样的最优位置修正方法,用于微调全局最优解。同时,采用了‘双抽样’LHS局部搜索策略,进一步提高算法的收敛精度。实验结果表明,SS-PSO在一定程度上改善了算法的性能,与其他近期提出的两种算法相比具有优势。" 在传统的粒子群优化算法(PSO)中,存在一些固有的问题,如参数设置固定导致算法性能受限,以及容易陷入局部最优,从而影响全局优化能力。针对这些问题,研究人员提出了一种创新的优化策略——抽样策略。具体来说,SS-PSO算法首先应用拉丁超立方抽样技术来动态调整粒子的速度和位置,这有助于打破原有的速度更新模式,增加搜索空间的多样性,从而加快算法的收敛速度。 拉丁超立方抽样是一种统计学中的多变量抽样方法,它能在高维空间中均匀地分布样本,有效地覆盖整个设计空间,因此在SS-PSO中能更有效地探索解决方案空间。此外,算法还引入了一个新颖的最优位置修正机制,利用随机采样来微调全局最优解。这种方法允许算法在接近全局最优时进行精细化调整,避免过早收敛。 SS-PSO的另一个亮点是其“双抽样”LHS局部搜索策略。这一策略结合了两次LHS抽样,一次用于全局搜索,另一次用于局部优化,这种双重策略能够在保持全局搜索能力的同时增强局部搜索的精细度,从而提高算法的整体收敛精度。 通过与其他两种最新提出的算法进行对比实验,SS-PSO展现出了更优的性能,证明了抽样策略的有效性。这不仅对于解决复杂优化问题具有实际意义,也为未来PSO算法的改进提供了新的思路和方法。该研究对优化领域的理论研究和技术应用都具有重要的参考价值,特别是在需要高效全局优化的领域,如工程设计、机器学习模型参数调优等。