改进自适应微分进化算法:全局优化与鲁棒性提升

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"这篇论文研究了改进自适应微分进化算法在解决全局优化问题上的应用。通过对微分进化(DE)算法的变异方程进行改进并引入新的控制参数自适应策略,提出了一种名为Improved Adaptive Differential Evolution (IADE)的算法。IADE算法在进化过程中依据个体适应值与父代平均适应值的关系动态调整控制参数,从而提高了收敛速度和精度,增强了鲁棒性。通过与其他改进DE算法对比实验,IADE表现出优越的性能,适合于需要实时性、准确性和稳定性的过程优化任务。" 本文是王世豪等人在2015年发表的研究成果,旨在解决微分进化算法在进化后期遇到的收敛速度慢、精度不足和容易陷入局部最优的问题。DE是一种基于群体的全局优化方法,但其原版算法在复杂问题上可能会遇到效率和效果的瓶颈。为了解决这些问题,研究者们提出了IADE算法。 IADE的关键改进在于它的变异策略和控制参数自适应机制。在传统的DE中,变异操作通常依赖固定的控制参数,而在IADE中,这些参数会根据个体适应度值与父代平均适应度值的相对关系动态调整。这种自适应策略使算法能更好地适应问题的特性,避免过早收敛或陷入局部最优。 为了验证IADE的有效性,研究人员使用了10个标准测试函数对IADE与其他改进的DE算法进行了对比实验。实验结果显示,IADE不仅在收敛速度上有显著提升,提高了全局搜索能力,而且在收敛精度上也有明显改善,这意味着它能找到更接近全局最优解的解。此外,IADE的鲁棒性也得到了确认,即它在不同问题上的表现稳定,对于噪声和不确定性有较好的抵抗能力。 这项工作对于DE算法的优化和全局优化问题的求解具有重要的理论和实践意义,特别是在需要快速、准确和稳定的优化解决方案的领域,如空中交通管理、图像处理和智能信息处理等。IADE算法的提出为解决复杂优化问题提供了一个有力的工具,有助于推动相关领域的研究和发展。