引力場(chǎng)優(yōu)化算法的并行及優(yōu)化研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-05 02:24
最優(yōu)化理論與方法是人們?cè)趹?yīng)對(duì)實(shí)際問(wèn)題時(shí),從多種解決方法和解決途徑中選取最優(yōu)方案所使用的一種重要手段,最優(yōu)化問(wèn)題在人類社會(huì)中也是普遍存在。隨著實(shí)際問(wèn)題變的多元化和離散化,大量組合優(yōu)化問(wèn)題的求解時(shí)間呈現(xiàn)指數(shù)型增長(zhǎng)。為實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)際復(fù)雜問(wèn)題的優(yōu)化求解,現(xiàn)代優(yōu)化算法在20世紀(jì)80年代興起。引力場(chǎng)算法是鄭明提出的一種現(xiàn)代優(yōu)化算法,這種算法主要是模擬天體力學(xué),依據(jù)星云盤模型(SNDM)通過(guò)數(shù)學(xué)建模獲得而來(lái)。它模擬行星形成的過(guò)程來(lái)搜索最優(yōu)解。雖然此優(yōu)化算法相較于其它優(yōu)化算法在多峰值優(yōu)化問(wèn)題上更有優(yōu)勢(shì),但對(duì)目標(biāo)最優(yōu)解的精度要求較高時(shí),則需要初始化大量的灰塵粒子參與運(yùn)算,這導(dǎo)致算法執(zhí)行效率較低。由此,本文提出一種基于多種群并行(粗粒度模型)的優(yōu)化方式來(lái)加速引力場(chǎng)算法(GFA)。借助MATLAB的計(jì)算平臺(tái),使用其并行工具箱,主要是利用多核CPU的并行計(jì)算方式,實(shí)現(xiàn)并行的引力場(chǎng)優(yōu)化算法,使得算法執(zhí)行速度得到提高。同時(shí),本文還在并行引力場(chǎng)優(yōu)化算法(PGFA)中對(duì)移動(dòng)操作和吸收操作進(jìn)行改進(jìn)。在提高算法執(zhí)行速度的同時(shí),提高算法求解精度。最后選取8個(gè)經(jīng)典無(wú)約束優(yōu)化問(wèn)題的測(cè)試函數(shù),從不同變量維度和不同分組數(shù)量以及不同初始...
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:57 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
越過(guò)極值點(diǎn)示例圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于引力場(chǎng)粒子濾波算法估算鋰電池健康狀態(tài)[J]. 林娜,朱武,鄧安全. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2019(25)
[2]基于引力場(chǎng)優(yōu)化的Unscented FastSLAM2.0算法[J]. 陳世明,劉俊愷,肖娟. 控制理論與應(yīng)用. 2018(08)
[3]基于引力場(chǎng)的粒子濾波算法[J]. 陳世明,肖娟,李海英,聶森. 控制與決策. 2017(04)
[4]多核環(huán)境下并行粒子群算法[J]. 何莉,劉曉東,李松陽(yáng),張倩. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2015(09)
[5]基于引力場(chǎng)算法的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建[J]. 鄭明,劉桂霞,周柚,周春光. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2014(02)
[6]基于CUDA平臺(tái)的遺傳算法并行實(shí)現(xiàn)研究[J]. 譚彩鳳,馬安國(guó),邢座程. 計(jì)算機(jī)工程與科學(xué). 2009(S1)
[7]基于MSP430F149的重質(zhì)油評(píng)價(jià)裝置智能控制系統(tǒng)[J]. 章?lián)P,張錫嶺. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用. 2009(01)
博士論文
[1]引力場(chǎng)算法及其在生物信息學(xué)中的應(yīng)用[D]. 鄭明.吉林大學(xué) 2013
[2]復(fù)雜目標(biāo)電磁散射特性精確計(jì)算方法的并行化和實(shí)現(xiàn)[D]. 王辛剛.上海大學(xué) 2011
碩士論文
[1]基于CUDA的并行粒子群優(yōu)化算法研究及應(yīng)用[D]. 李景超.廣東工業(yè)大學(xué) 2014
[2]基于智能算法的網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)技術(shù)研究[D]. 劉麗麗.江南大學(xué) 2009
[3]應(yīng)用并行FDTD軟件設(shè)計(jì)Ku波段微帶天線陣[D]. 代明.中國(guó)傳媒大學(xué) 2008
[4]群智能算法的并行化研究及其在圖像配準(zhǔn)中的應(yīng)用[D]. 王鵬.江南大學(xué) 2008
本文編號(hào):3476880
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:57 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
越過(guò)極值點(diǎn)示例圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于引力場(chǎng)粒子濾波算法估算鋰電池健康狀態(tài)[J]. 林娜,朱武,鄧安全. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2019(25)
[2]基于引力場(chǎng)優(yōu)化的Unscented FastSLAM2.0算法[J]. 陳世明,劉俊愷,肖娟. 控制理論與應(yīng)用. 2018(08)
[3]基于引力場(chǎng)的粒子濾波算法[J]. 陳世明,肖娟,李海英,聶森. 控制與決策. 2017(04)
[4]多核環(huán)境下并行粒子群算法[J]. 何莉,劉曉東,李松陽(yáng),張倩. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2015(09)
[5]基于引力場(chǎng)算法的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建[J]. 鄭明,劉桂霞,周柚,周春光. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2014(02)
[6]基于CUDA平臺(tái)的遺傳算法并行實(shí)現(xiàn)研究[J]. 譚彩鳳,馬安國(guó),邢座程. 計(jì)算機(jī)工程與科學(xué). 2009(S1)
[7]基于MSP430F149的重質(zhì)油評(píng)價(jià)裝置智能控制系統(tǒng)[J]. 章?lián)P,張錫嶺. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用. 2009(01)
博士論文
[1]引力場(chǎng)算法及其在生物信息學(xué)中的應(yīng)用[D]. 鄭明.吉林大學(xué) 2013
[2]復(fù)雜目標(biāo)電磁散射特性精確計(jì)算方法的并行化和實(shí)現(xiàn)[D]. 王辛剛.上海大學(xué) 2011
碩士論文
[1]基于CUDA的并行粒子群優(yōu)化算法研究及應(yīng)用[D]. 李景超.廣東工業(yè)大學(xué) 2014
[2]基于智能算法的網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)技術(shù)研究[D]. 劉麗麗.江南大學(xué) 2009
[3]應(yīng)用并行FDTD軟件設(shè)計(jì)Ku波段微帶天線陣[D]. 代明.中國(guó)傳媒大學(xué) 2008
[4]群智能算法的并行化研究及其在圖像配準(zhǔn)中的應(yīng)用[D]. 王鵬.江南大學(xué) 2008
本文編號(hào):3476880
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