【摘要】：閃電搜索算法是受自然天氣閃電現(xiàn)象的啟發(fā)于2015年被提出的一種新興元啟發(fā)式優(yōu)化算法。它模擬了閃電梯級先導傳播機制及其具有豐富分叉結(jié)構(gòu)特征,通過過渡放電體、空間放電體和引導放電體3種現(xiàn)象建立模型而設(shè)計出的優(yōu)化算法,并表現(xiàn)出良好的全局優(yōu)化性能。該算法具有結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)節(jié)參數(shù)少和收斂速度快等優(yōu)點,受到了愈來愈多學者的關(guān)注。隨著研究的深入,研究者發(fā)現(xiàn)閃電搜索算法存在前期收斂速度過快、易陷入局部最優(yōu)、求解精度不高等缺陷,限制了閃電搜索算法的應用范圍。本文主要對閃電搜索算法進行分析與改進,提高算法的探索和開采能力,并將改進后的算法解決一些優(yōu)化問題,目的在于進一步完善閃電搜索算法的理論基礎(chǔ)并拓展其應用范圍。本文的主要工作內(nèi)容包括:(1)引入單純形法改進算法求解精度不高的缺點,提高算法局部開采能力,在全局探索過程中采用精英反向?qū)W習策略擴大算法的搜索空間,避免算法陷入局部最優(yōu),提出了一種基于閃電搜索算法和單純形法的混合優(yōu)化算法,該算法應用在函數(shù)優(yōu)化具有更高的求解精度和收斂速度以及更強的穩(wěn)定性。將改進的算法應用于工程結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化問題,表明了該算法解決實際優(yōu)化問題的優(yōu)越性。(2)為進一步拓展閃電搜索算法的應用領(lǐng)域,將其應用于電磁波垂直入射的多層吸波材料優(yōu)化設(shè)計,提出了一種基于二進制閃電搜索算法和模擬退火的混合優(yōu)化算法。二進制閃電搜索算法解決離散二進制優(yōu)化問題具有較高的搜索精度,避免算法陷入局部最優(yōu),引入模擬退火算法,并加入交叉和變異算子增加種群多樣性,提高算法的收斂速度。該改進的算法在多層吸波材料的優(yōu)化設(shè)計問題上比其他元啟發(fā)式算法獲得更薄且反射系數(shù)更低的優(yōu)化結(jié)果。
【學位授予單位】：廣西大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TP18
【圖文】：

圖２．１閃電搜索算法流程圖逡逑Ｆｉｇ．邋２．１邋Ｔｈｅ邋ｆｌｏｗ邋ｃｈａｒｔ邋ｏｆ邋ＬＳＡ逡逑２．邋３本章小結(jié)逡逑本章詳細介紹了閃電搜索算法的產(chǎn)生背景和基本原理，算法涉及到的參數(shù)及逡逑

多面體移動到最小點作為優(yōu)化進程［２２，２３］的想法。在本章中，使用單純形法來優(yōu)化逡逑具有最差目標函數(shù)值的Ｋ個閃電先導的位置，提高算法局部搜索能力并加快算法逡逑收斂速度。單純形法的搜索點如圖３．１所示，本章采用單純形法策略的具體步驟逡逑如下：逡逑最優(yōu)點Ｉｇ邐擴張點逡逑最差點；也縮點、；ｒｅ逡逑次`叺悖忮義賢跡常鋇ゴ啃畏ㄋ閹韉牟煌沐義希疲椋紓澹常卞澹櫻椋恚穡歟澹澹恚澹簦瑁錚溴澹簦镥澹螅澹幔潁悖楨澹媯錚蟈澹洌椋媯媯澹潁澹睿翦澹穡錚椋睿簦簀義希櫻簦澹皰澹保杭撲闥卸サ慵粗秩褐興邢鵲幾鎏迨視Χ群擔偕枳钚∈視﹀義隙戎嫡呶鈑�，确定租k諾鬮。斡諾鬮：停爍鱟畈畹�，取其中一各c畈鑠義系慵俏兀祝誨義希櫻簦澹皰澹玻杭撲闋鈑諾悖綰痛斡諾悖戀鬧行奈恢茫桑哄義希插義希櫻簦澹穡常航畈畹悖饕讕葜行牡悖分蔥蟹瓷洳僮鰨哄義希蟈澹藉澹澹澹幔澹澹鰨╁危ǎ常玻╁義掀渲�，ｘｒ是反蓽Z�，《邋＝邋９P欠瓷湎凳＜撲惴瓷淶悖薜氖視Χ群擔ǎ潁誨義希櫻簦澹皰澹矗喝綣說疲及粟觶�，说明反蓽Z姆較蛘罰蔥蟹匠蹋ǎ常常┑睦┱挪僮鰨義戲裨蚪耄櫻簦澹皰澹怠ｅ義希邋澹藉澹澹澹郟潁╁危ǎ常常╁義掀渲�，《蕮尒罩Z悖蟈澹藉澹椋凳搶┱畔凳�。紦溷扩罩Z悖薜氖視Χ群擔ㄒ椋ｅ義先綣ǎ澹跡ǎ紓�，将ｘｅ取代ｘｖ崿否詽}唬椋羧〈鰨誨義希櫻簦澹皰澹擔喝綣ǎ潁＃ǎ鰨�，说明反蓽Z姆較虺齟�，质[蟹匠蹋ǎ常矗┑難顧醪馘義獻

本文編號：2714222