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基于折射反向学习机制的樽海鞘群算法

小型微型计算机系统 2023年

作者：钱谦翟豪潘家文冯勇李英娜昆明理工大学云南省计算机技术应用重点实验室昆明理工大学信息工程与自动化学院

由于樽海鞘群算法(SSA)容易陷入局部最优，导致算法收敛能力较差，为了提高算法的搜索性能，本文提出了一种基于折射反向学习的樽海鞘群算法rOSSA.算法根据折射反向学习在解空间中获得反向解，使搜索代理获得更多选择机会，增加算法找... 详细信息

由于樽海鞘群算法(SSA)容易陷入局部最优，导致算法收敛能力较差，为了提高算法的搜索性能，本文提出了一种基于折射反向学习的樽海鞘群算法rOSSA.算法根据折射反向学习在解空间中获得反向解，使搜索代理获得更多选择机会，增加算法找到更优解的可能性.此外，在折射反向学习中引入概率扰动机制，通过概率扰动机制使搜索代理在迭代后期能够跳出局部最优，从而增强算法的全局搜索能力.最后，通过9个单峰、多峰、复合测试函数和一个工程计算问题将rOSSA与近年提出的一些主流算法进行比较，实验结果有效证明了本文改进算法的有效性.

关键词：樽海鞘群算法搜索性能折射反向学习概率扰动

一种基于折射反向学习机制与自适应控制因子的改进樽海鞘群算法

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哈尔滨工业大学学报 2020年第10期52卷 183-191页

作者：范千陈振健夏樟华福州大学土木工程学院福州350116

为克服基本樽海鞘群算法(SSA)存在的收敛速度慢、易陷入局部最优等不足,提出了一种基于折射反向学习和自适应控制因子的新型改进樽海鞘群算法(RCSSA).首先,采用折射反向学习机制在每一次个体的求解中计算折射反向解,极大地提高了算法收... 详细信息

为克服基本樽海鞘群算法(SSA)存在的收敛速度慢、易陷入局部最优等不足,提出了一种基于折射反向学习和自适应控制因子的新型改进樽海鞘群算法(RCSSA).首先,采用折射反向学习机制在每一次个体的求解中计算折射反向解,极大地提高了算法收敛精度和速度.然后,将原SSA算法中引导者的自适应控制因子引入跟随者的位置更新中,有效地控制整个搜索过程并增加了算法的局部开发能力.为验证所提RCSSA算法的优化性能,采用了7个单峰、16个多峰基准测试函数以及1个工程设计问题对其进行测试.试验中,先引入两种单策略改进的SSA算法来验证所提算法的有效性,再加入鲸鱼优化算法等5个先进的智能优化算法与之进行对比,进一步验证所提算法的优越性.研究结果表明:无论对于低维度还是高维度基准优化问题,所提算法都能有效地增强原SSA算法的开发和探索能力;并且RCSSA算法在整体优化性能方面要优于其他大多数群智能算法.

关键词：樽海鞘群算法折射反向学习自适应控制因子智能优化算法基准函数

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基于折射反向学习的人工蜂群算法

计算机科学与应用 2022年第11期12卷 2619-2632页

作者：葛孟珂王冰王剑何浩牡丹江师范学院黑龙江牡丹江哈尔滨商业大学黑龙江哈尔滨

人工蜂群算法(ABC)作为一种简单而有效的计算技术,被广泛应用于解决工程问题,为克服算法的局部搜索能力弱,收敛速度慢的缺点,提出了基于折射反向学习的人工蜂群算法(CRABC)。在引领蜂阶段,根据当前最优解指导产生下一次迭代的候选解;在... 详细信息

人工蜂群算法(ABC)作为一种简单而有效的计算技术,被广泛应用于解决工程问题,为克服算法的局部搜索能力弱,收敛速度慢的缺点,提出了基于折射反向学习的人工蜂群算法(CRABC)。在引领蜂阶段,根据当前最优解指导产生下一次迭代的候选解;在引领蜂阶段后,计算当前种群的折射反向解,根据适应度值对种群择优选择组成下次迭代的候选解,极大提高了算法的收敛速度。为验证所提CRABC算法的性能,采用了12个基准测试函数进行测试,将CRABC算法与ABC算法,仅加入差分变异的ABC算法(CABC),仅加入折射反向学习的ABC算法(RABC)进行比较,来验证综合两种策略后的CRABC算法改进效果;同时将CRABC算法,RABC算法与GABC算法,ABC/best/2算法在5个基准测试函数上进行比较。实验结果表明:所提的CRABC算法可以提高ABC算法的开发和探索能力。

关键词：人工蜂群算法差分变异折射反向学习

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基于折射反向学习的改进正弦余弦探路者算法

微电子学与计算机 2024年第3期41卷 37-52页

作者：毛雪迪王冰夏煌智牡丹江师范学院数学科学学院黑龙江牡丹江157011 牡丹江师范学院应用数学研究所黑龙江牡丹江157011

针对探路者算法(Pathfinder Algorithm,PFA)在寻优时收敛速度慢、求解精度低与极易陷入局部最优等问题,提出一种基于折射反向学习的改进正弦余弦探路者算法运用于函数优化问题当中。首先,通过折射反向学习策略初始化种群,利用折射与反... 详细信息

针对探路者算法(Pathfinder Algorithm,PFA)在寻优时收敛速度慢、求解精度低与极易陷入局部最优等问题,提出一种基于折射反向学习的改进正弦余弦探路者算法运用于函数优化问题当中。首先,通过折射反向学习策略初始化种群,利用折射与反向原理相结合使初始解更加靠近最优解位置,优质的种群定位能为迭代期的策略执行提供良好基础;其次,在探路者位置更新阶段引入改进的正弦余弦个体位置更新方式,该方式将原更新式中的线性步长搜索因子进行替换,以非规律的模式产生新代探路者个体,从而降低个体忽略最优解的概率,同时提出一种自适应权重添加至原更新式当中,配合正、余弦函数对算法的全局搜索与局部开发能力进行平衡;最后,将本文算法运用于12个经典的基准测试函数与10个具有复杂特征的CEC2014基准测试函数上进行寻优求解,并将其运用于压力容器设计与三杆桁设计问题,同时选取了合适的评价指标对算法性能进行评估。实验结果表明:本文算法在收敛速度、寻优精度与局部最优规避性方面均有较大提升,出色的工程优化性能也证明了本文算法的鲁棒性。

关键词：探路者算法函数优化问题折射反向学习正弦余弦算法工程优化问题

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多策略融合的改进天鹰优化算法

电子学报 2023年第5期51卷 1245-1255页

作者：张长胜张健忠钱斌胡蓉昆明理工大学信息工程与自动化学院云南昆明650500

为了解决天鹰优化算法(Aquila Optimization algorithm,AO)易陷入局部最优及收敛速度慢的问题,本文提出一种多策略融合的改进天鹰优化算法(Multi-Strategy Integration Aquila Optimization algorithm,MSIAO).该算法采用结合Tent混沌映射的折射反向学习初始化种群以提高算法前期的搜索效率,根据种内互助及优化策略解决算法寻优停滞的缺陷,并通过基于Bernoulli混沌序列的自适应权重策略提高算法的收敛速度,引入了柯西-高斯变异算子增强算法迭代后期逃逸局部极值的能力.本文对10个基准函数、部分CEC2014测试函数集进行实验,并将MSIAO用于2个工程设计优化问题.结果表明,对于高维单峰、高维多峰以及固定维复杂多模态函数,MSIAO比AO具有更高的收敛精度和更快的收敛速度;MSIAO对压力容器与焊接梁优化设计的经济成本较AO分别节约4.62%、0.77%,验证了MSIAO对于处理机械工程问题的实用性和优越性.

关键词：天鹰优化算法折射反向学习种内互助 Bernoulli序列自适应权重柯西-高斯变异

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融合多策略的改进鹈鹕优化算法

控制工程 2023年

作者：李智杰赵铁柱李昌华介军石昊琦杨辉西安建筑科技大学信息与控制工程学院胜利油田德利实业有限责任公司

针对鹈鹕优化算法在寻优过程中出现种群丰富性降低、收敛速度下降、易坠入局部最优等缺点，提出一种融合多策略的改进鹈鹕优化算法(IPOA)。利用Tent混沌和折射反向学习策略初始化鹈鹕种群，增加种群多样性的同时为算法寻优能力的提升打... 详细信息

针对鹈鹕优化算法在寻优过程中出现种群丰富性降低、收敛速度下降、易坠入局部最优等缺点，提出一种融合多策略的改进鹈鹕优化算法(IPOA)。利用Tent混沌和折射反向学习策略初始化鹈鹕种群，增加种群多样性的同时为算法寻优能力的提升打下基础；在鹈鹕逼近猎物阶段引入非线性惯性权重因子以提高算法的收敛速度，引入樽海鞘群算法的领导者策略以协调算法的局部寻优和全局搜索能力。将IPOA与9种算法对8个基准测试函数和8个CEC 2017测试函数进行寻优性能分析，并对IPOA进行Wilcoxon秩和检验和时间复杂度分析。实验结果证明了所提算法的优越性和鲁棒性。

关键词：鹈鹕优化算法 Tent混沌折射反向学习非线性惯性权重因子樽海鞘群算法

基于Hatlon序列改进蝠鲼算法的K-means图像分割

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电光与控制 2023年

作者：董跃华李俊朱东林江西理工大学信息工程学院

图像分割在日常生活中扮演重要角色，传统的K-means图像分割具有随机性且容易陷入局部最优等缺陷，这样使得分割质量大大降低。为改善这些现象，本文提出一种基于Hatlon序列改进蝠鲼算法(HMRFO)的K-means图像分割，HMRFO采用Hatlon序列... 详细信息

图像分割在日常生活中扮演重要角色，传统的K-means图像分割具有随机性且容易陷入局部最优等缺陷，这样使得分割质量大大降低。为改善这些现象，本文提出一种基于Hatlon序列改进蝠鲼算法(HMRFO)的K-means图像分割，HMRFO采用Hatlon序列初始化种群，使得个体位置充分均匀，再引入折射反向学习提升算法的全局搜索能力，最后引入新型的高斯变异策略，减小算法陷入局部最优的概率。在6个基准测试函数中对比了5种算法，验证了HMRFO的有效性及可行性。同时，将其应用K-means图像分割中，与其它4种算法进行对比，结果显示HMRFO优化K-means具有较好的分割质量及泛化能力。

关键词：图像分割 K-means聚类算法 Hatlon序列蝠鲼算法折射反向学习高斯变异

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改进麻雀搜索算法优化SVM的异常点检测

计算机工程与科学 2023年第2期45卷 346-354页

作者：唐宇代琪杨梦园陈丽芳华北理工大学理学院河北唐山063210 中国石油大学(北京)自动化系北京102249 河北省数据科学与应用重点实验室河北唐山063210

支持向量机是检测异常点的常用方法,但其仍然存在难以高效获取最优参数,导致检测效率低、稳定性差的问题。鉴于此,提出一种改进的麻雀搜索算法ISSA,并将其用于优化支持向量机参数。首先,采用改进折射反向学习和可变对数螺线改进传统麻... 详细信息

支持向量机是检测异常点的常用方法,但其仍然存在难以高效获取最优参数,导致检测效率低、稳定性差的问题。鉴于此,提出一种改进的麻雀搜索算法ISSA,并将其用于优化支持向量机参数。首先,采用改进折射反向学习和可变对数螺线改进传统麻雀搜索算法;然后,利用改进麻雀搜索算法ISSA对支持向量机参数进行优化;最后,将优化后的支持向量机用于异常点检测。仿真实验结果表明,在G-mean和F-measure 2个评价指标上,利用ISSA优化后的支持向量机检测效果明显优于其它3种分类算法,具有更优秀的检测效率、稳定性和泛化能力。

关键词：麻雀搜索算法支持向量机折射反向学习可变对数螺线异常点检测

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融合正余弦和柯西变异的麻雀搜索算法

计算机工程与应用 2022年第3期58卷 91-99页

作者：李爱莲全凌翔崔桂梅解韶峰内蒙古科技大学信息工程学院内蒙古包头014010 内蒙古科技大学基建处内蒙古包头014010

针对麻雀搜索算法(SSA)在寻优后期出现能力不足、种群多样性损失、易落进局部极值现象,造成SSA算法收敛速度慢、探索能力不足等问题,提出了融合正余弦和柯西变异的麻雀搜索算法(SCSSA)。借助折射反向学习机制初始化种群,增加物种多样性... 详细信息

针对麻雀搜索算法(SSA)在寻优后期出现能力不足、种群多样性损失、易落进局部极值现象,造成SSA算法收敛速度慢、探索能力不足等问题,提出了融合正余弦和柯西变异的麻雀搜索算法(SCSSA)。借助折射反向学习机制初始化种群,增加物种多样性;在发现者位置更新中引入正余弦策略以及非线性递减搜索因子和权重因子协调算法的全局和局部寻优能力;在跟随者位置中引入柯西变异对最优解进行扰动更新,提高算法获取全局最优解能力。通过10个经典测试函数对SCSSA算法在收敛速度、收敛精度、平均绝对误差等指标的评估,并引进工程设计优化问题进行验证。实验结果证明改进后的麻雀搜索算法在收敛速度和寻优精度有明显增强,表现出良好的鲁棒性。

关键词：麻雀搜索算法折射反向学习正余弦算法非线性递减搜索因子柯西变异