遺傳算法與蟻群算法簡介-資料下載頁
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【正文】 a, Dorigo 1995 Ant Colony System Dorigo, Gambardella 1996 MaxMin AS Stutzle, Hoos 1996 RankBased AS Bullnheimer et al. 1997 Ants Maniezzo 1999 BWAS Cordon et al. 2022 HyperCube AS Blum et al. 2022 蟻群優(yōu)化算法 較成功的應(yīng)用 北京交通大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院 37 2022/8/29 問題類型 問題名稱 作者 年份 路徑規(guī)劃 旅行商問題 Dorigo et al. 1991, 1996 Dorigo, Gambardella 1997 Stutzle, Hoos 1997, 2022 車輛路徑規(guī)劃 Gambardella et al. 1999 Reimann et al. 2022 有序排列 Gambardella, Dorigo 2022 分配問題 二次分配 Stutzle, Hoos 2022 Maniezzo 1999 課表編排 Socha et al. 2022, 2022 圖著色 Costa, Hertz 1997 蟻群優(yōu)化算法 較成功的應(yīng)用 (續(xù) ) 北京交通大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院 38 2022/8/29 問題類型 問題名稱 作者 年份 調(diào)度問題 工程調(diào)度 Merkle et al. 2022 開放車間 Blum 2022 子集問題 集覆蓋 Lessing et al. 2022 其他 約束滿足 Solnon 2022, 2022 分類規(guī)則 Parpinelli et al. 2022 Martens et al. 2022 貝葉斯網(wǎng)絡(luò) Campos et al. 2022 蛋白質(zhì)折疊 Shmygelska, Hoos 2022 M. Dorigo, T. Stutzle著 , 張軍等譯 , 《 蟻群優(yōu)化 》 , 清華大學(xué)出版社 , 2022. 主要內(nèi)容 ? 智能優(yōu)化算法簡介 ?問題的 NP完全特性 ?常用的智能優(yōu)化算法 ? 遺傳算法 Geic Algorithm ? 群智能優(yōu)化算法 ?蟻群優(yōu)化算法 Ant Colony Optimization ?粒子群優(yōu)化算法 Particle Swarm Optimization ?… 北京交通大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院 39 2022/8/29 粒子群優(yōu)化算法 (Particle Swarm Optimization) ? 粒子群優(yōu)化算法（ Particle Swarm Optimization, PSO, 也稱為微粒群優(yōu)化算法）是由 Kennedy和 Eberhart于 1995年提出來的 ? 所謂粒子是指不考慮群體中的成員的質(zhì)量和體積，只考慮速度和加速狀態(tài) 北京交通大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院 40 2022/8/29 ? 設(shè)第 i個(gè)粒子表示為 Xi = (xi1, xi2, … , xiD)， 有最好適應(yīng)值的位置記為 Pi = (pi1, pi2, … , piD)， 也稱為 Pbest。 設(shè)符號 g表示群體中所有粒子經(jīng)歷過的最好位置 ， 也稱為 gbest。 設(shè) Vi =(vi1, vi2, … , viD)表示粒子 i的速度 。 在每一代 ， 粒子 i的第 d維 (1 ? d ? D)根據(jù)如下方程變化： v39。id = wvid + c1rand1()(pid xid) + c2rand2()(pgd xid) x39。id = xid + vid 其中 w為慣性權(quán)重 ， c1和 c2為加速常數(shù) ， rand1()和 rand2()為在 [0, 1]內(nèi)選取的隨機(jī)函數(shù) 。 此外 ， 微粒的速度 vid的上限為 Vmax。 北京交通大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院 41 2022/8/29 粒子群優(yōu)化算法 基本原理 (1)初始化：隨機(jī)生成一群規(guī)模為 m的微粒 ， 包括位置和速度 (2)評價(jià)：計(jì)算每個(gè)微粒的適應(yīng)度 (3)更新 Pbest：對每個(gè)微粒 ， 將其適應(yīng)值與其經(jīng)歷過的最好位置做比較 ， 如果較好 ， 則將其位置作為該微粒的當(dāng)前最好位置 Pbest (4)更新 gbest：對每個(gè)微粒 ， 將其適應(yīng)值與全局最好位置做比較 ， 如果較好 ， 則將其記為 gbest (5)更新 vid和 xid：根據(jù)上述公式改變微粒的速度和位置 (6)如達(dá)到滿意的適應(yīng)值或預(yù)設(shè)的最大代數(shù) Gmax， 則結(jié)束 ， 否則轉(zhuǎn) (2) 北京交通大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院 42 2022/8/29 粒子群優(yōu)化算法 基本過程 粒子群優(yōu)化算法 參數(shù)設(shè)置 ? 最大速度 Vmax：決定了空間搜索的粒度 ， 通常設(shè)為每維變化范圍的 10%到 20% ? 慣性權(quán)重 w：使粒子保持運(yùn)動(dòng)慣性 ， 使其具有擴(kuò)展搜索空間的趨勢 ， 有能力探索新的區(qū)域 。 為了使算法在前期有較高的搜索能力 ， 在后期有較快的收斂速度 ， 可令 w隨時(shí)間線性減小 ， 如由 0， 由 ， 由 ? 加速常數(shù) c1和 c2：通?？晒潭?2。 北京交通大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院 43 2022/8/29 ? 最后，我們贊同“無免費(fèi)午餐”的觀點(diǎn)，因此應(yīng)盡可地了解問題的本身特點(diǎn)，針對問題給出算法設(shè)計(jì)，絕不能無目的的模擬計(jì)算 北京交通大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院 44 2022/8/29 Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China 45 2022/8/29 謝謝！
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