自适应变尺度混沌粒子群优化:基于Logistic映射的新算法

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"基于logistic映射的自适应变尺度混沌粒子群算法" 这篇研究论文主要探讨了一种改进的粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization, PSO),即基于Logistic映射的自适应变尺度混沌粒子群优化算法(Adaptive Chaos Particle Swarm Optimization, ACPSO)。PSO是一种在复杂多模态优化问题中广泛应用的全局优化算法,但其本身存在早熟收敛和陷入局部最优的问题。为了解决这些问题,研究人员引入了混沌理论和自适应策略。 在ACPSO中,首先利用Logistic映射进行粒子的初始化,Logistic映射是一种非线性动力学系统,能够生成混沌序列,有助于跳出传统PSO可能遇到的简单随机搜索模式,增加搜索的全局性和无规则性。其次,论文提出了根据粒子在不同状态下的适应值动态调整惯性权重的策略。这种自适应的惯性权重调整可以平衡全局探索与局部开发之间的矛盾,防止算法过早收敛。此外,学习因子采用异步变化的方式,随着迭代步数增加,逐步减小学习因子的值,以减少早熟收敛的可能性。 当算法中的粒子陷入局部最优时,ACPSO采用了变尺度混沌局部优化策略。这一策略旨在通过混沌运动改变粒子的搜索尺度,帮助粒子从局部最优中逃脱,寻找全局最优解。通过这种方式,算法能够在保证搜索效率的同时提高求解精度。 为了验证新算法的有效性,研究者将ACPSO与三种有代表性的优化算法进行了对比实验。实验结果显示,ACPSO在收敛速度和求解精度方面都有明显优势,证明了其在解决复杂优化问题时的优越性能。 关键词包括:粒子群优化、变尺度、混沌优化、自适应、学习因子和惯性权重。这些关键词涵盖了ACPSO的主要特点和技术核心,表明了论文的研究重点在于利用混沌理论改进PSO算法的关键参数,以提升优化效果。论文的中图分类号和文献标识码则表明了它属于计算机科学与技术领域,特别是优化算法的研究。