学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

求解非线性混合离散优化问题的微粒群算法研究

作　者: 张星会
导　师: 白富生
学　校: 重庆师范大学
专　业: 应用数学
关键词: 离散变量 微粒群优化算法 禁忌搜索算法 模拟退火算法
分类号: TP301.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 31次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


非线性混合离散优化问题广泛存在于工程设计、资源分配以及管理决策等领域,如何求解此类问题是数学优化研究中的一个重要内容。微粒群优化算法是一种新型的群智能优化算法,由于其概念简单、需要调整的参数较少、不需要梯度信息而且收敛速度较快等特点,在实际工程问题求解中表现出巨大的潜力,在众多领域中获得了比较成功的应用。微粒群优化算法主要是对连续优化问题求解,解决离散优化问题的研究和应用较少。为了使得能够用微粒群优化算法对混合离散优化问题中的离散变量进行搜索,本文采用一个罚函数处理离散变量,构造增广目标函数,使得增广目标函数和原目标函数在离散点有相同的函数值。这样,混合离散优化问题求解就可以转换为连续优化问题求解。构造的增广目标函数为多峰函数,微粒群优化算法对其求解过程中容易陷入局部最优。将禁忌搜索与微粒群优化算法相结合,定义邻域解、禁忌对象、候选解、特赦准则等概念,设计了一种兼具搜索惯性和“爬山”能力的禁忌搜索微粒群优化算法。通过对Rosenbrock’s测试函数和压力管设计问题的求解检验了该算法的有效性。针对微粒群优化算法擅长对连续变量寻优,而离散变量容易构造邻域结构进而适合用邻域搜索算法求解的特点,将微粒群优化算法与具有较强全局搜索能力的模拟退火算法相结合,设计模拟退火微粒群优化混合算法。混合算法用模拟退火算法搜索离散变量,微粒群优化算法搜索连续变量,充分发挥模拟退火能够跳出局部最优和微粒群优化算法收敛速度快的特点。对伸缩绳设计问题的数值试验表明,与其它算法相比,该算法能较好地获得全局最优解。最后,对禁忌搜索微粒群优化算法和模拟退火微粒群优化算法求解混合离散优化问题进行了总结,并对进一步的研究方向进行展望。

全文目录


中文摘要  4-5
英文摘要  5-9
1 引言  9-14
  1.1 选题背景及意义  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-12
    1.2.1 微粒群优化算法的理论研究  10
    1.2.2 微粒群优化算法的改进方法研究  10-12
    1.2.3 微粒群优化算法的应用研究  12
  1.3 论文的研究内容与结构  12-14
2 基础知识介绍  14-24
  2.1 混合离散优化问题  14-15
    2.1.1 混合离散优化问题模型  14
    2.1.2 混合离散优化问题的求解方法  14-15
  2.2 微粒群优化算法  15-23
    2.2.1 微粒群优化算法简介  15-19
    2.2.2 标准微粒群优化算法  19-21
    2.2.3 微粒群优化算法的参数分析  21-23
  2.3 本章小结  23-24
3 禁忌搜索微粒群优化混合算法研究  24-36
  3.1 离散变量的处理  24-27
    3.1.1 构造罚函数  24-26
    3.1.2 离散变量的罚参数  26-27
  3.2 禁忌搜索算法  27-29
    3.2.1 禁忌搜索算法原理  27-29
    3.2.2 禁忌搜索算法流程  29
  3.3 禁忌搜索微粒群优化算法  29-32
    3.3.1 禁忌搜索微粒群算法的设计思想  30
    3.3.2 禁忌搜索微粒群算法的流程  30-32
  3.4 数值试验及结果分析  32-35
    3.4.1 Rosenbrock’s 测试函数问题  32-33
    3.4.2 压力管设计问题  33-35
  3.5 本章小结  35-36
4 模拟退火微粒群优化混合算法研究  36-45
  4.1 问题的提出  36
  4.2 模拟退火算法  36-38
    4.2.1 固体退火原理  36-37
    4.2.2 模拟退火算法  37-38
  4.3 模拟退火微粒群优化算法  38-42
    4.3.1 微粒群算法与模拟退火算法的特点  38-39
    4.3.2 模拟退火微粒群算法的设计思想  39-40
    4.3.3 模拟退火微粒群算法的流程  40-42
  4.4 数值试验及结果分析  42-44
  4.5 本章小结  44-45
5 总结与展望  45-46
  5.1 论文总结  45
  5.2 研究展望  45-46
参考文献  46-50
附录 A:攻读硕士学位期间发表论文及科研情况  50-51
致谢  51

相似论文

  1. 面向三网融合的故障管理系统的研究及实现,TP315
  2. P2P网络信任模型及其相关技术的研究,TP393.08
  3. 民用船舶管理系统的设计与实现,TP311.52
  4. 雷达遮盖式干扰及干扰资源优化分配研究,TN974
  5. 基于混合遗传算法的车间调度问题研究与应用,TP18
  6. 混凝土系杆拱桥非线性混合离散变量优化设计,U448.225
  7. 基于OpenMP的遗传退火算法的并行化,TP301.6
  8. 造船厂钢板入库作业优化及钢板管理信息系统开发,F426.474
  9. 面向离散制造系统的多规则生产调度仿真优化,F273
  10. 特殊结构取样光纤光栅的设计及调谐方法的研究,TN253
  11. 物流配送选址与路径优化模型及其微粒群算法研究,F224
  12. 面向MES的铜板带生产调度模型及其优化研究,TP391.7
  13. 基于模拟退火法的输电网潮流图的自动布局研究,TM744
  14. 给水管网水力状态模拟中GASA算法优化的研究,TU991.33
  15. 基于M/G/1电梯搬运系统的多楼层设施布置问题研究,TU857
  16. 客运专线动车组运用计划编制系统设计与实现,U268
  17. 低截获概率雷达抗同频干扰方法研究,TN974
  18. 分院飞行训练排班系统研究,V323
  19. 基于遗传算法与模拟退火的VLSI布局算法,TN47
  20. 可重构系统中的一种动态软硬件划分算法,TN791
  21. 基于液晶空间光调制器光束整形的理论算法和实验研究,TN761

中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 一般性问题 > 理论、方法 > 算法理论
© 2012 www.xueweilunwen.com