多目标优化问题的蚁群算法研究_张勇德
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求解多目标优化问题的改进蚁群算法
孟岩;刘希玉;刘艳丽;李镇
【期刊名称】《计算机工程与设计》
【年(卷),期】2008(29)24
【摘要】蚁群算法是一种模拟蚂蚁行为进行优化的启发式优化算法,该算法在许多领域已经得到应用.针对多目标优化问题优化与求解较困难的问题,提出一种嵌入变尺度算法的改进蚁群算法用于求解,为蚁群算法在连续空间中的应用提供了怂一个可行的方案.给出了该算法的详细定义及实现步骤,实例仿真表明,该算法能加快收敛速率,对连续空间的蚁群算法研究具有重要的意义.
【总页数】4页(P6327-6329,6333)
【作者】孟岩;刘希玉;刘艳丽;李镇
【作者单位】山东师范大学管理与经济学院,山东济南250014;山东师范大学管理与经济学院,山东济南250014;山东师范大学管理与经济学院,山东济南250014;山东省高速公路泰安管理处,山东泰安271000
【正文语种】中文
【中图分类】TP301
【相关文献】
1.用改进蚁群算法求解多目标优化问题 [J], 唐泳;马永开
2.改进蚁群算法求解多目标优化问题 [J], 江君莉;潘丰
3.一种求解多目标优化问题的改进蚁群算法 [J], 罗艳媚
4.改进的和声搜索算法求解多目标优化问题 [J], 谷培义;高尚
5.基于迁移学习的拐点预测策略求解动态多目标优化问题 [J], 江储文;葛方振;刘怀愚;高向军;沈龙凤
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基于蚁群优化的多目标社区检测算法作者:杨楠 吕红娟 陈婷来源:《计算技术与自动化》2015年第04期摘要:蚁群优化算法作为单目标优化问题,由于只有一个目标函数,通常会将解限制到特定的范围内。
当优化的目标不恰当时,算法可能失效,比如分辨率限制问题。
我们将多目标优化的思想与传统的用于社区检测的蚁群优化算法相结合,增加了目标函数个数,即增加了解的评价指标数目。
该算法引入多目标策略,提出多目标ACO算法,该算法在一次运行过程中会产生一组Pareto最优解。
并在三个真实世界网络证明该算法的有效性和准确性。
关键词:复杂网络;社区检测;蚁群优化算法;多目标优化中图分类号:TP18文献标识码:A1引言1991年意大利学者Dorigo M等人首次提出了蚁群优化算法[1,2]引起了学者的广泛关注与研究。
蚁群算法是一种基于种群的启发式仿生进化系统,该算法采用了正反馈分布式并行计算机制,易于与其它方法相结合并且具有较强的鲁棒性。
本文介绍了一种基于蚁群优化的多目标社区检测方法,将蚁群优化算法与多目标策略[3]相结合,是一种优化模块度的社区检测方法。
对于多目标优化问题,通常无法得到最优解,若同时考虑多个目标函数则算法将会得到一组优于其它解的最优解集。
该集合叫做帕雷托(Pareto)解集或者非支配解集。
2基于蚁群优化的多目标社区检测蚁群优化算法(ACO),是一种基于蚂蚁觅食行为的启发式方法,用来解决困难的组合优化问题,并且已经成功的应用到了各种棘手的问题,像二次分配问题(QAP),车辆路径问题(VRP)等。
在1996年,Gambardella等人提出了一种修正的蚁群优化算法——蚁群系统(Ant System,AS),已经成功地应用在旅行商问题上。
在这之后,科学家们也发明了一些改进的算法,比如精英蚁群系统(Elitist Ant System,EAS),最大最小蚁群系统(MaxMin Ant System,MMAS)以及排序蚁群系统(RankBased Ant System,ASrank)。
Vvi. 35 Nv. 3Jun.2020第35卷第3期2020年6月北 京信息 科技大 学学报Journai of Beijing Information Science & Technology University文章编 号:1674 -6864(2020)03 -0026 -05 DOI : 10. 16508/j. enkk 11 -5866/n. 2020. 03. 005基于蚁群算法的Vieena 整流器多目标优化刘于靖,王久和,陈启丽,王康(北京信息科技大学自动化学院,北京100192)摘 要:为提升Vienna 整流器的整体性能,根据损耗、表面积(物理尺寸)、成本等性能指标,建立多目标优化模型。
运用多目标蚁群算法(multi-objective ant colony optimization , MOACO ) 得到满足实际要求的可行解解集,使Vienna 整流器的综合性能达到最优。
从所得可行解解集中选出几组典型解,将 MOACO 所得结果与 NSGA-II ( non-dominated soXing in genetic algorithms-II )算 法、多目标粒子群优化MOPSO ( multi-objective paXicIe swam optimization )算法的结果进行比较,表明了 MOAC 0算法在全局优化中具有更强的鲁棒性。
仿真结果验证了 MOAC 0算法在Vienna 整 流器多目标优化中的可行性%关键词:多目标优化;蚁群算法;Vienna 整流器;最优解集中图分类号:TM 461文献标志码:AMulti-objective optimization of Viernia rectiCer basee on ant colonyoptimization algorithmLI Yujing ,WANG Jiuhe ,CHEN Qili ,WANG Kang(School vf Automation ,Beijing Information Science & Technology Univexity ,Beijing 100192,Chino )Abstraci : In order to improve We overali peXrmanco of the Vienna rectifier ,the peXoxnancoondocaioassuch asoo s , suaoaceaaea ( physocaosoae ) and cosiaaeanaoyaed , and ihusamuoio-obiecioeeopiomoaaioon mod0oos0siaboosh0d.Byusongih0muoio-obicioe0anicooonyopiomoaaioon , asoouioon s0im00iongih0aciuaoaquoa0m0nisosobiaon0d , soasioopiomoa0ih0oe0aa o p0aooamanc0ooih0Vonnaacioooa.S0e0aaoiypocaosoouioonsaa s0ocid oaom ih0 oas ob o soouioon s0i , and ih0s0asuoisaa compaa0d woih ihos0o oNSGA- I a ogo aoihm and MOPSO aogo aoihm. Th0 compa aoson showsihaiih0 MOACO aogoaoihm hassiaong0aaobusin0s on goobaoopiomoaaioon.Th0somuoaioon asuois e0aooy ih0oas ob oooiy o oMOACO a ogo aoihm on ih0muoio-obicioe0opiomoaaioon ooVonnaa0cioooa.Keyworde : muoio-obicioe0opiomoaaioon ; MOACOaogoaoihm ; Vonnaacioooa ; opiomaosoouioon s0i0引言随着电力电子技术及其相关装置在发电、输电、配电、用电等各个环节的广泛应用,电力系统呈现出 明显的电力电子化趋势[1]。
多目标优化的多种群混合行为二元蚁群算法叶青;熊伟清;李纲【期刊名称】《计算机工程与应用》【年(卷),期】2011(047)017【摘要】针对二元蚁群算法在求解多目标问题时难以同时得到多个解和难以得到Pareto曲面的缺陷,使用多种群策略,改善算法的全局搜索能力,引入环境评价/奖励因子和蚁群混合行为搜索机制,提出了多种群混合行为二元蚁群算法.通过对几个不同带约束多目标函数的测试,实验结果表明该算法在保证全局搜索能力的基础上,拥有很好的多目标求解能力.%Aiming at solving the drawbacks of the original binary ant colony algorithm on multi-objective optimization problems:easy to fall into the local optimization and difficult to get the Pareto optimal solutions,Multi-Population Binary Ant colony algorithm with Concrete Behaviors(MPBACB) is proposed.This algorithm introduces multi-population method to ensure the global optimization ability, and uses environmental evaluation/reward model to improve the searching efficiency.Furthermore, concrete ant behaviors are defined to stabilize the performance of the algorithm.Experimental results on several constrained multi-objective functions prove that the algorithm ensures the good global search ability,and has better effect on the multi-objective problems.【总页数】5页(P37-41)【作者】叶青;熊伟清;李纲【作者单位】宁波大学电子商务与物流研究所,浙江宁波315211;宁波大学电子商务与物流研究所,浙江宁波315211;宁波大学电子商务与物流研究所,浙江宁波315211【正文语种】中文【中图分类】TP391【相关文献】1.多种群蚁群算法在多目标优化中的研究 [J], 胡乃平;王延智2.基于混合多种群自适应蚁群算法的无人机航路规划 [J], 李增;顾文灿;张宏亮;魏斌;黄雷3.带拥塞控制的多种群二元蚁群算法 [J], 严彬;熊伟清;程美英;叶青4.基于自适应多种群策略的混合多目标优化算法 [J], 付亚平;王洪峰;黄敏;王兴伟5.基于多种群多策略的混合遗传-蚁群算法及应用研究 [J], 周頔因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
基于蚁群算法的多连接查询优化问题研究
张兰勇;耿文杰;刘胜
【期刊名称】《兵器装备工程学报》
【年(卷),期】2016(037)010
【摘要】介绍了蚁群算法在数据库查询中的应用,在给出蚁群算法的基本原理和程序流程的基础上,对传统蚁群算法进行了改进,将伪随机状态转移规则和局部信息素更新规则引入蚁群算法,提出了基于蚁群系统解决数据库多连接查询优化的方法,建立了多连接查询优化问题的数学模型,并进行了相关的实验;结果表明:当数据库的表数目较多时,基于蚁群系统算法对解决多连接查询优化问题有良好的求解性能,在求最优解品质和求最优解时间上都有较好的效果。
【总页数】8页(P72-79)
【作者】张兰勇;耿文杰;刘胜
【作者单位】哈尔滨工程大学自动化学院,哈尔滨150001
【正文语种】中文
【中图分类】TP311
【相关文献】
1.基于蚁群算法的多连接查询优化问题研究
2.基于连接依赖信息的分布式连接查询优化算法
3.基于改进蚁群算法的数据仓库多连接查询优化
4.基于蚁群算法的多连接查询优化方法
5.基于量子蚁群算法的数据库连接查询优化
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多目标优化是指在优化问题中存在多个冲突的目标函数,需要在多个目标之间找到平衡点。
而粒子群算法是一种基于群体智能的优化算法,通过模拟鸟群或鱼群的行为,寻找最优解。
本文将结合这两个领域,探讨多目标优化带约束的粒子群算法。
一、多目标优化的挑战1.1 多目标优化的定义多目标优化是指在一个优化问题中,存在多个冲突的目标函数。
在工程设计中,同时考虑产品的成本、质量和可靠性等多个指标,需要在这些指标之间找到最佳的平衡点。
1.2 多目标优化的挑战多目标优化问题由于存在多个矛盾的目标函数,因此很难找到一个全局最优解。
在传统的单目标优化问题中,可以通过寻找目标函数的极值点来找到最优解,但在多目标优化中,存在多个最优解,这增加了解空间的复杂度。
1.3 多目标优化的解决方法为了解决多目标优化问题,研究者们提出了许多方法,如加权和法、多目标遗传算法、多目标粒子群算法等。
本文将重点介绍多目标优化中的粒子群算法。
二、粒子群算法的基本原理2.1 粒子群算法的提出粒子群算法最早由美国社会心理学家Kennedy和Eberhart于1995年提出,其灵感来源于鸟群和鱼群的行为。
在自然界中,鸟群和鱼群能够通过相互沟通和观察,找到最佳的食物和栖息地,这启发了研究者们开发出一种新的优化算法。
2.2 粒子群算法的基本原理粒子群算法基于群体智能和演化计算的理论,通过模拟鸟群或鱼群的行为,寻找最优解。
算法的基本原理是模拟每个粒子在解空间中的移动和搜索过程,通过不断的个体最优和全局最优更新,最终找到最优解。
2.3 粒子群算法的优点与传统的优化算法相比,粒子群算法具有收敛速度快、易于实现、对初始参数不敏感等优点。
在单目标优化问题中,粒子群算法已经得到了广泛的应用和研究。
然而,在多目标优化问题中,粒子群算法的性能仍然有待提高。
三、多目标优化带约束的粒子群算法3.1 多目标优化带约束的定义在实际的工程和科学问题中,多目标优化往往伴随着一些约束条件。
在工程设计中,产品的尺寸、材料和工艺等都可能受到限制,需要满足一定的约束条件。
动态多目标优化算法动态多目标优化算法(Dynamic Multi-Objective Optimization Algorithms, DMOOAs)是一种用于解决具有多个互相竞争的目标的优化问题的算法。
与传统的单目标优化问题不同,多目标优化问题存在多个目标函数,它们通常是矛盾的,因此无法简单地将其归结为单个目标函数。
动态多目标优化问题是指目标函数及其相关边界值会随着时间的推移发生变化的问题。
在动态多目标优化问题中,解决方案应该在时间的不同阶段中保持有效,并实时适应问题的变化。
为了解决这类问题,出现了一系列动态多目标优化算法。
1. 遗传算法(Genetic Algorithms, GAs)是最常用的动态多目标优化算法之一、它通过在解空间中进行种群的迭代和交叉操作来逐步改进解决方案。
它可以通过针对不同目标函数的不同偏好来保持方案的多样性。
2. 颗粒群算法(Particle Swarm Optimization, PSO)是另一种常用的动态多目标优化算法。
它模拟了鸟群或鱼群的行为,通过调整解决方案的速度和位置来达到多个目标函数值的最优解。
它具有简单和快速的收敛性,并且可以很好地处理动态问题。
3. 蚁群算法(Ant Colony Optimization, ACO)是一种模拟蚂蚁寻找食物的行为来解决优化问题的算法。
蚂蚁在过程中释放信息素,其他蚂蚁将根据信息素浓度选择路径。
这种算法通过调整信息素释放和蒸发速率来实时适应问题的变化。
4. 多目标粒子群算法(Multi-Objective Particle Swarm Optimization, MOPSO)是对传统粒子群算法的改进。
它在解决多目标优化问题时可以在非劣解集中维护多个解决方案,并通过 Pareto 支配关系来判断解决方案的优劣。
以上只是一些常用的动态多目标优化算法,还有其他算法如控制参数自适应差分进化算法(Control Parameter Adaptive Differential Evolution, cp-Adaptive DE)、差分进化算法(Differential Evolution, DE)等。
miniqmt 策略Miniqmt策略是一种用于优化多目标问题的算法。
它是基于群体智能的元启发式算法,能够有效地求解复杂的多目标优化问题。
本文将介绍Miniqmt策略的原理、应用领域以及优势。
Miniqmt策略基于蚁群算法和多目标优化方法,通过模拟蚂蚁的觅食行为来寻找最优解。
在Miniqmt策略中,每个个体都被看作是一只蚂蚁,它们通过释放信息素进行信息交流和协作。
个体之间的协作和信息交流能够帮助整个群体快速收敛到最优解。
Miniqmt策略的应用领域非常广泛。
例如,在生产调度中,可以使用Miniqmt策略来优化工作流程、降低生产成本和提高生产效率。
另外,在交通运输规划中,Miniqmt策略也可以用于优化路线选择、减少交通拥堵和节省能源消耗。
此外,Miniqmt策略还可以应用于电力系统调度、供应链管理、网络优化等多个领域。
Miniqmt策略相比其他优化算法具有多个优势。
首先,Miniqmt策略能够处理多目标问题,能够同时优化多个目标函数。
其次,Miniqmt 策略具有较强的鲁棒性和适应性,能够在复杂的环境中寻找到较好的解决方案。
此外,Miniqmt策略能够自适应地调整搜索策略,适应问题的变化和不确定性。
最后,Miniqmt策略易于实现和应用,不需要太多的参数调整和问题特定的知识。
在使用Miniqmt策略时,需要注意一些问题。
首先,需要合理设置算法的参数,如信息素的释放速率、挥发速率等。
其次,为了避免陷入局部最优解,可以采用多次运行和随机初始化的策略。
此外,对于复杂的问题,可以采用分阶段的优化策略,逐步进行问题的简化和求解。
总结起来,Miniqmt策略是一种用于优化多目标问题的算法,通过模拟蚂蚁的觅食行为来寻找最优解。
它在生产调度、交通运输规划等领域有着广泛的应用。
Miniqmt策略具有多目标优化、鲁棒性强、易于实现等优势,但在使用时需要合理设置参数,避免陷入局部最优解。
通过合理运用Miniqmt策略,我们可以有效解决复杂的多目标优化问题,提高问题的解决效率和质量。