具脉冲出生和季节性捕杀的种群系统优化算法

摘要：

为了求解一些非线性优化问题,采用具有脉冲出生和季节性捕杀的种群动力学模型提出了一种新的群智能优化算法(PSO-IBSK).在该算法中,假设某种群由具有幼年和成年两种阶段状态的若干个体组成,幼体是由成体脉冲产生的,经过一段时间后会变成为成体.为了提升种群的整体质量,需要季节性地对一些生长状况不良的成体进行捕杀.该算法中的出生算子和成长算子可分别实现成体向幼体瞬时和延迟传递信息,有助于搜索跳出局部最优解陷阱;捕杀算子可周期性地将不良成体清除,死亡算子可将虚弱个体随机清除,该两个算子有利于提升算法的求精能力;强势算子可实现强壮个体向虚弱个体扩散强壮信息,竞争算子可实现幼年和成体之间的有效信息交换,该两个算子有利于提升算法的探索能力;进化算子可确保算法具有全局收敛性.该算法的大部分参数采用该种群动力学模型确定,具有很好的科学性;该算法每次只处理个体特征数的6‰～8％,从而使时间复杂度大幅降低.测试结果表明,该算法具有较优越的性能,适于求解维数较高的优化问题.

关键词：群智能优化算法;种群动力学;脉冲出生;季节性捕杀

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分类号：TP18(自动化基础理论)

资助基金：国家自然科学基金;陕西省自然科学基础研究计划-重点项目;陕西省社会科学基金;住房和城乡建设部软科学研究项目

在线出版日期：2021-10-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：2002-2014