簡潔式群智能計算及應(yīng)用研究.pdf

1、群智能計算優(yōu)化算法是一類模擬自然界中行為簡單的個體在相互作用過程中涌現(xiàn)產(chǎn)生的整體智能行為的算法。因其簡單的原理和易于實現(xiàn)等特點為各個領(lǐng)域所接受。但大多數(shù)群智能計算優(yōu)化算法需要依靠大量種群的迭代來獲取最佳解，因此對算法所運行的環(huán)境和條件有著較高的要求。隨著計算機硬件的飛速發(fā)展，普通的計算機已經(jīng)基本能夠滿足群智能計算所需的軟硬件環(huán)境。但仍然有一些工程領(lǐng)域，或者因為各種環(huán)境條件的限制，不能提供足夠的硬件資源來確保滿足優(yōu)化算法的運行；或因為工程

2、需要，必須得到實時結(jié)果；或者因為容錯要求，硬件必須簡單可靠。在上述綜合條件下，采用傳統(tǒng)的群智能計算優(yōu)化算法來處理這些優(yōu)化問題，顯然難以達到工程具體的需求。這要求必須在傳統(tǒng)的群智能算法的基礎(chǔ)上進行改進和創(chuàng)新，滿足上述特殊條件下的優(yōu)化需求。
　　本文以上述特殊工程環(huán)境要求為背景，研究傳統(tǒng)群智能計算優(yōu)化算法的理論和方法，改進現(xiàn)有的群智能計算優(yōu)化算法，簡化算法流程、在傳統(tǒng)群智能計算優(yōu)化算法中融入新的數(shù)學方法和思路來增強算法的尋優(yōu)能力。與此

3、同時，設(shè)計新的簡潔式智能優(yōu)化算法，并采用不同簡潔搜索算子結(jié)合來提高算法的收斂效率，減少其對計算機硬件資源的依賴，達到同樣或者更好的優(yōu)化結(jié)果。本文從減少計算量和節(jié)約運行空間兩個角度來設(shè)計和實現(xiàn)了整個課題，主要內(nèi)容包括：
　?。?）改進蟻群系統(tǒng)算法，從信息素的表達方式入手，簡化信息素的更新方式、減少算法運行的參數(shù)、降低了整個算法的計算量，同時節(jié)約了算法所需要的運行空間，并在一定程度上加快了算法的收斂速度；
　?。?）在正態(tài)分布模

4、型的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一種全新的簡潔式貓群算法。加入新的差分算子來增強算法的探索能力，并用新的算法成功嵌入到簡單醫(yī)療設(shè)備中解決灰度圖像切割問題；
　?。?）設(shè)計了一種全新的基于Gamma概率模型的擾動向量來描述小樣本問題，使得新的概率模型下產(chǎn)生的解更具代表性和真實性，為小樣本問題的優(yōu)化提供了一種新的解決思路；采用梯度下降法來節(jié)省算法的計算成本，并把它用來解決MP3播放器中音頻水印嵌入優(yōu)化問題。
　　（4）結(jié)合SVM分類器，利用簡