本文關(guān)鍵詞：珊瑚礁算法及其應(yīng)用研究

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【摘要】：珊瑚礁算法是一種新的生物元啟發(fā)算法,它是由S.SalcedoSanz等人在2013首次提出,并用于多峰函數(shù)值優(yōu)化。珊瑚礁算法(CRO)是基于人工模擬珊瑚礁的形成和珊瑚蟲(chóng)的繁殖過(guò)程而提出的。由于這種算法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易行、隨機(jī)搜索路徑優(yōu)秀,同時(shí)被成功的應(yīng)用于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展和風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)等難解決的工程優(yōu)化問(wèn)題中,因此,它成為了啟發(fā)式智能算法領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn),算法自提出以來(lái)受到了越來(lái)越多的學(xué)者的關(guān)注。但是,該算法也存在著前期收斂速度過(guò)快,易陷入局部最優(yōu),后期種群多樣性不夠等缺陷,大大地限制了珊瑚礁算法的應(yīng)用范圍。因此,珊瑚礁算法無(wú)論是在理論方面,還是在應(yīng)用方面,都有待于進(jìn)一步的研究和擴(kuò)展。本文針對(duì)珊瑚礁算法存在的不足進(jìn)行分析,并從更新策略等方面對(duì)算法進(jìn)行改進(jìn),并將改進(jìn)后的算法應(yīng)用到實(shí)際優(yōu)化問(wèn)題中。本文的主要工作包括以下三個(gè)方面:(1)采取雙種群策略對(duì)珊瑚礁算法進(jìn)行改進(jìn),一個(gè)種群由珊瑚礁算法進(jìn)行更新,另一個(gè)種群由差分進(jìn)化算法進(jìn)行更新,兩個(gè)算法通過(guò)信息共享機(jī)制實(shí)現(xiàn)種群朝著不同方向進(jìn)行進(jìn)化。該策略能夠增加種群多樣性,繼而增強(qiáng)算法的全局搜索能力,避免算法因收斂速度過(guò)快而陷入局部最優(yōu)。(2)將生物學(xué)中的小生境環(huán)境引入到珊瑚礁算法中,提出一種基于小生境環(huán)境下的珊瑚礁算法。由于小生境技術(shù)的基本思想是將生物學(xué)中的小生境概念應(yīng)用于進(jìn)化計(jì)算中,將進(jìn)化計(jì)算中的每一代個(gè)體劃分為若干類(lèi),每個(gè)類(lèi)中選出若干適應(yīng)度較大的個(gè)體作為一個(gè)類(lèi)的優(yōu)秀代表并組成一個(gè)群,再在種群中,以及不同種群中之間,進(jìn)行雜交、變異等操作產(chǎn)生新一代個(gè)體,這樣就能有效地增加種群的多樣性,增強(qiáng)算法的全局搜索能力,并將改進(jìn)后的算法應(yīng)用于0-1背包問(wèn)題的求解。(3)本文還將改進(jìn)后的珊瑚礁算法應(yīng)用于求解靜態(tài)環(huán)境下的機(jī)器人路徑規(guī)劃問(wèn)題,以此來(lái)增加改進(jìn)后的珊瑚礁算法的應(yīng)用范圍。
【關(guān)鍵詞】：珊瑚礁算法 函數(shù)優(yōu)化 小生境 0-1背包問(wèn)題 路徑規(guī)劃
【學(xué)位授予單位】：廣西民族大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TP18
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 緒論9-13
• 1.1 引言9-10
• 1.2 珊瑚礁算法的研究現(xiàn)狀10
• 1.3 論文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)10-11
• 1.4 論文主要工作及結(jié)構(gòu)安排11-13
• 2 珊瑚礁算法研究基礎(chǔ)13-16
• 2.1 引言13
• 2.2 基本珊瑚礁算法13-15
• 2.2.1 珊瑚礁算法的相關(guān)術(shù)語(yǔ)13
• 2.2.2 珊瑚礁算法的基本原理13-15
• 2.2.3 珊瑚礁算法基本流程圖15
• 2.3 小結(jié)15-16
• 3 一種基于珊瑚礁算法的混合全局優(yōu)化算法16-24
• 3.1 引言16
• 3.2 差分進(jìn)化算法16-17
• 3.3 基于珊瑚礁算法的混合全局優(yōu)化算法（CRODE）的基本步驟17-18
• 3.4 CRODE算法仿真18-23
• 3.4.1 實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)18
• 3.4.2 標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試函數(shù)18-19
• 3.4.3 實(shí)驗(yàn)初始參數(shù)設(shè)置19
• 3.4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較19-23
• 3.5 結(jié)論23-24
• 4 小生境珊瑚礁算法在0-1背包問(wèn)題中的應(yīng)用24-45
• 4.1 引言24
• 4.2 小生境珊瑚礁算法24-26
• 4.2.1 小生境簡(jiǎn)介24-25
• 4.2.2 小生境珊瑚礁算法25
• 4.2.3 小生境珊瑚礁算法的流程25-26
• 4.3 NCRO算法仿真26-33
• 4.3.1 實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)26
• 4.3.2 標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試函數(shù)26-27
• 4.3.3 實(shí)驗(yàn)初始參數(shù)設(shè)置27
• 4.3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較27-33
• 4.4 基于NCRO算法求解0-1背包問(wèn)題33-34
• 4.4.1 0-1背包問(wèn)題33
• 4.4.2 基于NCRO算法求解0-1背包問(wèn)題的流程33-34
• 4.5 仿真實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析34-44
• 4.5.1 仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)34
• 4.5.2 實(shí)驗(yàn)初始參數(shù)設(shè)置34
• 4.5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較與分析34-44
• 4.6 結(jié)論44-45
• 5 CRODE算法在機(jī)器人路徑規(guī)劃中的應(yīng)用45-51
• 5.1 引言45
• 5.2 柵格法環(huán)境建模45-46
• 5.3 柵格標(biāo)識(shí)46-47
• 5.4 CRODE算法路徑規(guī)劃的方法47-49
• 5.4.1 對(duì)種群進(jìn)行初始化47
• 5.4.2 適應(yīng)度評(píng)價(jià)函數(shù)47
• 5.4.3 珊瑚礁混合算法（CRODE）基本執(zhí)行步驟47-48
• 5.4.4 終止條件48-49
• 5.5 仿真研究49-50
• 5.6 小結(jié)50-51
• 6 總結(jié)和展望51-53
• 6.1 論文總結(jié)51
• 6.2 未來(lái)的工作51-53
• 參考文獻(xiàn)53-57
• 附錄57-59
• 致謝59

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1046141