粒子群优化算法(PSO).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,粒子群优化算法（,PSO,）,蒲天,算法介绍,粒子群优化算法（,PSO,）是一种进化计算技术由,Eberhart,和,Kennedy,于,1995,年提出。启发源于对鸟群捕食的行为研究。粒子群优化算法的基本思想是通过群体中个体之间的协作和信息共享来寻找最优解,算法介绍,pbest,：每个个体曾经达到的最好位置,gbest,：整个群体曾经达到的最好位置,w,：惯性权重,c1,，,c2,：学习因子,算法原理,个体当前解,种群最优解,个体最优解,x,p,g,p,i,v,实验设计,粒子群算法的本质是利用本身信息、个体极值信息和全局极值,3,个信息,指导粒子下一步迭代位置。,我们采用遗传算法的思想解决。,(1)w*v,项可看作是一种变异操作。,(2)c1*(pbest-x)+c2*(gbest-x),项可看作是一种交叉操作。,交叉与变异,交叉：,P1=(,1 2,|,3 4 5 6,|,7 8 9,),P2=(,9 8,|,7 6 5 4,|,3 2 1,),Q1=(,1 2,|,7 6 5 4,|,3,8 9,),Q2=(,9 8,|,3 4 5 6,|,7,2 1,),变异：,R=(,1 2,|,3 4 5 6,|,7 8 9,),S=(,1 2,|,6 5 4 3,|,7 8 9,),实现算法,While(,迭代次数,规定迭代次数,),do,For j=1:,群体总个数,第,j,个粒子路径,C0(j),与,gbest,交叉得到,C1(j);,C1(j),与,pbest,交叉得到,C2(j);,对,C2(j),产生变异得到,C0(j);,End For,实验结果,Benchmark,模拟退火,遗传算法,粒子群优化,最优解,Tsp10,2.691,2.691,2.691,2.691,Tsp20,24.52,24.52,24.52,24.52,Att48,34290,38698,34061,33523,St70,711,856,695,675,Eil76,578,756,567,538,A280,3336,4953,3842,2579,Benchmark,模拟退火,遗传算法,粒子群优化,Tsp10,4.5s,1.6s,0.016s,Tsp20,14.6s,28.1s,0.578s,Att48,62.7s,154.6s,31.9s,St70,85.8s,200.6s,56.1s,Eil70,93.3s,215.0s,73.9s,路程分析,时间分析,性能比较,模拟退火,遗传算法,粒子群优化,研究方向,(1),算法分析。,PSO,在实际应用中被证明是有效的,但目前还没有给出完整收敛性、收敛速度估计等方面的数学证明,已有的工作还远远不够。,(2),参数选择与优化。参数,w,、,c1,、,c2,的选择分别关系粒子速度的,3,个部分,:,惯性部分、社 会部分和感知部分在搜索中的作用,.,如何选择、优化和调整参数,使得算法既能避免早熟又 能比较快速地收敛,对工程实践有着重要意义。,(3),与其他演化计算的融合。如何将其它演化的优点和,PSO,的优点相结合,构造出新的混合算 法是当前算法改进的一个重要方向。,(4),算法应用。算法的有效性必须在应用中才能体现,广泛地开拓,PSO,的应用领域,也对深化 研究,PSO,算法非常有意义。,网络资源,clerc.maurice.free.fr/,(Dr.Clerc,France Telecom),Thank you,！,Email,：,ptyx960,