人工蜂群算法（ABC算法）自提出以來,得到了廣泛的應(yīng)用。為使算法性能得到進(jìn)一步增強(qiáng),本文提出了一種改進(jìn)的ABC算法（IABC算法）,對算法的各主要階段進(jìn)行集中地改進(jìn)。首先,通過在初始位置生成規(guī)則中引入一個(gè)混沌算子來建立混沌映射規(guī)則,以確保初始位置的遍歷性。然后,設(shè)計(jì)了一個(gè)等距離分布式并行搜索規(guī)則,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行初始位置的鄰域搜索,以提高收斂速度和局部搜索能力。接下來,使用輪盤賭和反輪盤賭并行的選擇策略,即引入反輪盤賭機(jī)制,以選擇當(dāng)前較差的位置來跳出局部最優(yōu)。同時(shí),提出了一種基于引力勢場的全局更新機(jī)制,以此引導(dǎo)位置的舍棄和補(bǔ)充,增強(qiáng)全局搜索能力。計(jì)算結(jié)果表明,IABC算法提升了算法的收斂速度和解的質(zhì)量,而不會(huì)過早成熟。算法改進(jìn)后,使用Taguchi方法對IABC算法進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,該方法著重于對影響IABC算法性能的關(guān)鍵因素的因素水平進(jìn)行分析,關(guān)鍵因素包括:初始位置生成規(guī)則中的混沌映射規(guī)則,等距分布式搜索規(guī)則,并行選擇策略以及全局更新機(jī)制中的閾值。試驗(yàn)分析結(jié)果顯示,在IABC算法中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵因素水平的最佳組合,其優(yōu)化效果較佳。最后,應(yīng)用IABC算法進(jìn)行機(jī)器人的路徑規(guī)劃,利用Taguch... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：52 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

ABC算法與IABC算法基于八個(gè)測試函數(shù)的最佳值進(jìn)化曲線;

圖 1ABC 算法與 IABC 算法基于八個(gè)測試函數(shù)的最佳值進(jìn)化曲線Fig 1. Comparison ofABC and IABC on their convergence performance with the eight testfunctions從圖 1 可以看出，實(shí)曲線在收斂前持續(xù)以較高的變化率接近最優(yōu)解，且實(shí)曲線比虛曲線值更好，表明 IABC 算法能較好的避免算法陷入局部最優(yōu)。因此，表 1 的結(jié)果表明，IABC 算法提高了收斂速度和解的質(zhì)量，且避免了算法過早陷最優(yōu)。本章小結(jié)為了進(jìn)一步提高 ABC 算法的收斂速度并避免陷入局部最優(yōu)，本章提出了一種 ABC 算法（IABC 算法）。在 IABC 算法中，通過在初始位置生成規(guī)則中引入沌算子來建立一個(gè)混沌映射規(guī)則，以保證初始位置的遍歷性與多樣性；然后通引入當(dāng)前最優(yōu)位置來引導(dǎo)搜索并設(shè)置等距減小參數(shù)來控制搜索鄰域，從而提高度和局部搜索能力，設(shè)計(jì)出等距分布式并行搜索規(guī)則;并且通過同時(shí)使用輪盤賭輪盤賭機(jī)制來并行選擇的選擇策略，即以當(dāng)前較差的位置指導(dǎo)算法跳出局部

按上述映射規(guī)則，在圖2中，柵格13對應(yīng)的坐標(biāo)為（4,2），柵格24對應(yīng)的坐標(biāo)為（6,3）。一般地，機(jī)器人起始點(diǎn)位于柵格1。機(jī)器人路徑為折線段，即由連接若干節(jié)點(diǎn)的線段構(gòu)成。每個(gè)節(jié)點(diǎn)是一個(gè)柵格，抽象為柵格的中心點(diǎn)。圖 2柵格序列號示意圖Fig. 2. Raster serial number diagram

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3008813