改进人工鱼群算法及其收敛性分析
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《基于多算法融合的改进人工鱼群算法及其应用》一、引言随着人工智能和计算机技术的快速发展,许多算法在优化问题中发挥着越来越重要的作用。
其中,人工鱼群算法(Artificial Fish Swarm Algorithm, AFS)以其良好的全局搜索能力和较快的收敛速度在多个领域得到了广泛的应用。
然而,面对复杂多变的实际问题,传统的单一算法往往难以达到理想的优化效果。
因此,本文提出了一种基于多算法融合的改进人工鱼群算法,并对其在多个领域的应用进行了研究。
二、人工鱼群算法及其发展人工鱼群算法是一种模拟鱼群行为的智能优化算法,通过模拟鱼群的觅食、聚群、追尾等行为,实现对问题的全局搜索和优化。
该算法具有较好的全局搜索能力和较快的收敛速度,被广泛应用于各种优化问题中。
然而,传统的人工鱼群算法在面对复杂问题时,可能存在收敛速度慢、易陷入局部最优等问题。
为了解决这些问题,学者们对人工鱼群算法进行了改进和优化。
三、基于多算法融合的改进人工鱼群算法针对传统人工鱼群算法的不足,本文提出了一种基于多算法融合的改进人工鱼群算法(Multiple-Algorithm Fused Improved Artificial Fish Swarm Algorithm, MAF-AFS)。
该算法结合了遗传算法(Genetic Algorithm, GA)、蚁群算法(Ant ColonyOptimization, ACO)和粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization, PSO)等多种优化算法的特点和优势,通过融合这些算法的优点,提高算法的全局搜索能力和收敛速度。
具体而言,MAF-AFS 算法在传统人工鱼群算法的基础上,引入了遗传算法的基因变异思想、蚁群算法的信息素传递机制和粒子群优化算法的速度更新策略。
通过这些融合策略,MAF-AFS 能够在搜索过程中保持较高的多样性,避免陷入局部最优;同时,通过信息素的传递和更新策略,提高算法的全局搜索能力。
《基于多算法融合的改进人工鱼群算法及其应用》一、引言随着人工智能技术的不断发展,优化算法在解决复杂问题中扮演着越来越重要的角色。
人工鱼群算法作为一种模拟鱼群行为的智能优化算法,已经在许多领域得到了广泛的应用。
然而,传统的人工鱼群算法在处理复杂问题时,往往存在收敛速度慢、易陷入局部最优等问题。
为了解决这些问题,本文提出了一种基于多算法融合的改进人工鱼群算法,并在实际应用中取得了良好的效果。
二、传统人工鱼群算法概述传统的人工鱼群算法是一种模拟鱼群行为的智能优化算法,通过模拟鱼群的游动、觅食、聚群等行为,实现全局寻优。
该算法具有简单易实现、适应性强等优点,在许多领域得到了广泛的应用。
然而,传统的人工鱼群算法在处理复杂问题时,往往存在收敛速度慢、易陷入局部最优等问题,需要进一步改进。
三、基于多算法融合的改进人工鱼群算法为了解决传统人工鱼群算法存在的问题,本文提出了一种基于多算法融合的改进人工鱼群算法。
该算法通过引入多种优化算法的思想,将不同算法的优点进行融合,从而提高算法的寻优能力和收敛速度。
具体来说,该算法包括以下步骤:1. 初始化鱼群:在搜索空间中随机初始化一定数量的“人工鱼”,每个“人工鱼”代表一个解。
2. 评价鱼群:根据问题的目标函数,计算每个“人工鱼”的适应度值。
3. 选择操作:根据适应度值的大小,选择出一定数量的优秀“人工鱼”。
4. 融合多种算法:将选出的优秀“人工鱼”与其他优化算法的思想进行融合,如遗传算法、粒子群算法等,形成新的“人工鱼”。
5. 更新鱼群:用新的“人工鱼”替换原有的鱼群中的一部分,继续进行寻优。
四、应用实例本文将基于多算法融合的改进人工鱼群算法应用于某企业的生产调度问题。
该问题涉及到多种生产资源的分配和调度,是一个典型的复杂优化问题。
通过应用该算法,企业可以有效地提高生产效率、降低生产成本。
具体应用步骤如下:1. 建立问题模型:将生产调度问题转化为一个优化问题,并建立相应的目标函数和约束条件。
改进的人工鱼群算法江铭炎、袁东风、程永明著山东大学信息科学与工程学院Email:jiangmingyan@摘要:人工鱼群算法(AFSA)是一种新型的智能优化算法。
它有许多优点,比如鲁棒性好、全局搜索能力强、参数公差的设定,而且它也被证明对初始值不敏感。
然而,它有一些弱点,表现为在后期优化的优化精度和收敛速度比较差。
在本文中,提出了一种改进AFSA(IAFSA),在更新的过程中它将全局信息添加到人工鱼的位置。
这实验结果表明,该优化精度和收敛速度的方法与原AFSA相比有明显地改善。
1.简介人工鱼群算法(AFSA)[1]是(SAS)鱼群优化算法的一种。
近年来,如蚁群优化(ACO)的算法的SA [2],粒子群优化(PSO)[3]算法,蜂群算法(BA)[4]越来越多的应用到工程应用中,由此他们在研究领域成为了热点。
这是一种把鱼群行为寻找食物比为社会行为的基础上智能优化算法AFSA。
在鱼群行为包括觅食,聚群行为,尾随行为[1],随机行为[5]和觅食行为[6]。
与其他(SAS)相似,和它工作在一起的每个种群的个体被称为一个人工鱼(AF),每个人工鱼在“游”的搜索空间根据自己的经验及附近的伙伴来寻找有食物的地区。
结果, 随着共享的社会信息、来自于之前人工鱼附近搜索的经验和发现的食物浓度, AFSA可以像其他SA有能力在很宽的空间找到更好的解决方案,有效地搜索全局最优的自适应。
仿照AFSA动物行为的过程,并通过个人的局部优化找出全局最优。
在这种算法中,有时人工鱼个体的行为很难避免个体为时过早的寻找局部最优[1][5]。
在这种情况下,许多人工鱼陷入局部最优,只有少数的鱼能达到全局最优的区域。
因此,AFSA的优化精度和收敛速度的往往不是十分令人满意。
为了提高AFSA的性能, 在IAFSA更新过程中全区域最好的AFSA数据被加到了这个位置。
三个基准函数是用来检测新算法的性能;实验结果表明,该IAFSA提高了AFSA的性能,并保留其很多优点,如鲁棒性、公差的参数的设置,寻找适应性等。