螢火蟲算法的理論分析及應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-02 09:30
螢火蟲算法(Firefly Algorithm,簡(jiǎn)稱FA)是由劍橋大學(xué)的Xin-she Yang于2007年提出的一種智能優(yōu)化算法,該算法自提出后就受到學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注,并被應(yīng)用于優(yōu)化問(wèn)題和工程應(yīng)用問(wèn)題求解.本文通過(guò)對(duì)螢火蟲算法的理論和機(jī)理分析,建立了基于螢火蟲算法的Markov模型,證明了螢火蟲算法的收斂性,然后提出了改進(jìn)的螢火蟲算法,即基于高斯擾動(dòng)的螢火蟲算法(Firefly Algorithm Based on Gaussian Disturbance,簡(jiǎn)稱GFA),并將其應(yīng)用于目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化問(wèn)題當(dāng)中.論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:1、闡述智能優(yōu)化算法的相關(guān)理論、發(fā)展進(jìn)程及螢火蟲算法的思想、基本步驟及其國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀.2、從宏觀和微觀兩個(gè)方面著手,建立螢火蟲算法的數(shù)學(xué)模型,并進(jìn)行深入的分析,將Markov鏈用于螢火蟲算法的收斂性分析中.首先,定義螢火蟲位置狀態(tài)、螢火蟲位置的狀態(tài)空間等;其次,證明了螢火蟲位置狀態(tài)的群體狀態(tài)轉(zhuǎn)移過(guò)程是Markov鏈過(guò)程,并建立了基于螢火蟲算法的Markov模型;最后,利用Markov鏈理論對(duì)螢火蟲算法的收斂性進(jìn)行分析,證明了螢火蟲算法的收斂性.3、針對(duì)螢火蟲算法易出現(xiàn)過(guò)早收斂、陷入局部最優(yōu)的現(xiàn)象,對(duì)螢火蟲算法進(jìn)行改進(jìn).在螢火蟲算法迭代過(guò)程中對(duì)螢火蟲位置進(jìn)行高斯擾動(dòng),提出一種基于高斯擾動(dòng)的螢火蟲算法.通過(guò)12個(gè)典型測(cè)試函數(shù)對(duì)GFA算法與FA算法進(jìn)行仿真對(duì)比,仿真結(jié)果表明,GFA算法的性能優(yōu)于FA算法.4、將GFA算法應(yīng)用于求解函數(shù)優(yōu)化問(wèn)題.
【學(xué)位授予單位】:西安工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TP18
本文編號(hào):1853148
【學(xué)位授予單位】:西安工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TP18
文章目錄
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究的背景及意義
1.2 優(yōu)化問(wèn)題及智能優(yōu)化算法
1.2.1 優(yōu)化問(wèn)題
1.2.2 智能優(yōu)化算法的概述
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)構(gòu)
2 螢火蟲算法簡(jiǎn)介
2.1 螢火蟲算法概述
2.2 螢火蟲算法的主要步驟
2.3 螢火蟲算法的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
2.3.1 螢火蟲算法的國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
2.3.2 螢火蟲算法的國(guó)外研究現(xiàn)狀
2.4 本章小結(jié)
3 螢火蟲算法的理論分析
3.1 引言
3.2 預(yù)備知識(shí)
3.2.1 Markov鏈簡(jiǎn)介
3.2.2 隨機(jī)算法的收斂準(zhǔn)則
3.3 FA的基本概念的數(shù)學(xué)定義
3.4 FA的Markov模型的建立
3.5 FA的收斂性分析
3.6 FA全局收斂性的仿真實(shí)驗(yàn)與分析
3.7 本章小結(jié)
4 螢火蟲算法的改進(jìn)
4.1 引言
4.2 基準(zhǔn)測(cè)試函數(shù)
4.3 t檢驗(yàn)概述
4.4 基于高斯擾動(dòng)的螢火蟲算法
4.4.1 基于高斯擾動(dòng)的螢火蟲算法的步驟
4.4.2 仿真實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
5 基于高斯擾動(dòng)的螢火蟲算法在函數(shù)優(yōu)化中的應(yīng)用
5.1 函數(shù)優(yōu)化問(wèn)題
5.2 仿真實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
作者攻讀學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文清單
致謝
【參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前1條
1 周季華;葉春明;;應(yīng)用螢火蟲算法求解置換流水線問(wèn)題[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究;2013年01期
本文編號(hào):1853148
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/1853148.html
最近更新
教材專著