源于一区| 改善性能的5种高效而小众的变异策略,一键调用 (Matlab)

本文主要是介绍源于一区| 改善性能的5种高效而小众的变异策略,一键调用 (Matlab),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

图片

基于群体的优化算法在达到迭代后期时种群多样性往往会速降,进化将陷入停滞,而许多算法本身并没有突变机制,一旦受到局部最优值的约束,就很难摆脱这些约束。它还将减少种群多样性,减缓收敛速度。

变异策略可以增加种群的多样性,防止算法陷入局部最优。因此为克服算法易陷入局部最优的局限性,本文复现了一区期刊Knowledge-Based Systems中的五篇文章的变异策略,并将其分别应用于蜣螂优化算法中,结果表明,引入了这些变异策略后,算法能够有效避免陷入局部最优的困境,算法性能得到了提升。

00 目录

1 各“变异”策略简介

2 代码目录

3 算法性能

4 源码获取

01 各“变异”策略简介

1.1 多尺度协同变异

变异尺度对算法的搜索与收敛性能都有影响,若变异尺度过大,则可能越过极值点,若变异尺度过小,则需要大量迭代以实现空间的遍历,因此引入不同尺度的高斯变异算子能够有利于搜索全局最优,加快收敛。

多尺度协同变异即是本文的第一个变异策略。

1.2 正态云模型

在众多的不确定性中,随机性和模糊性无疑是最常见的属性。为了克服处理不确定性的不足,文献[1]提出了云模型来实现定量描述与定性概念之间的不确定性转换。云模型的特征在于3个数学参数:期望(Ex)、熵(En)和超熵(He)。由云模型的理论可知,数字特征中的期望Ex表示搜索范围的中心位置,熵En表示搜索范围,En越大,云滴的水平覆盖范围越大,超熵He表示云滴的离散程度,其示意图如下:

图片

因此,引入正态云模型作为本文的第二个变异策略,通过对正态云模型的期望值、熵、超熵的设置对其解所在位置进行开发。

1.3 融合高斯突变与布谷鸟的变异

高斯变异使用服从正态分布的随机数作用于原始位置向量,从而生成新的位置,能够对当前位置进行小范围的邻域搜索,同时两个随机个体的引入融合为新的高斯算子,使其包含一定的种群信息,将布谷鸟搜索机制引入与高斯算子结合,也增加了搜索效率。

融合高斯突变与布谷鸟的变异是本文的第三个变异策略。

1.4 镜面反射学习变异

镜面反射是一种非常常见的物理现象:光从具有光泽表面的物体上反射。如下:

在这里插入图片描述

该策略和反向学习有一点相似性,实际上,反向学习就是镜面反向学习的一种特殊情况,通过这种策略能够有效丰富种群的多样性。

镜面反射学习变异是本文的第四个变异策略。

1.5 平滑开发变异

包含无序维数采样、随机交叉与顺序变异,这三种机制能够相互补充,提高算法的搜索能力。

平滑开发变异是本文的第五个变异策略。

02 代码目录

在这里插入图片描述

文件说明:

在这里插入图片描述

代码为MATLAB,。考虑到很多同学获取代码后,MATLAB代码部分有乱码(MATLAB版本问题),有几个方法:

①可以将MATLAB版本改为2020及以上;

②将m文件用记事本打开,再将记事本中的代码复制到Matlab即可

代码都经过作者注释,代码清爽,可读性强。

改进策略只需一行代码即可实现调用

在这里插入图片描述

03 算法性能

采用标准测试函数检验其引入变异策略后算法的性能 (部分)

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

04 源码获取

在公众号(KAU的云实验台)后台回复 BY1

参考文献

[1]Li D Y, Meng H J, Shi X M. Membership clouds and membership cloud generators[J]. Journal of Computer Research and Development, 1995,32( 6) : 15-20.

这篇关于源于一区| 改善性能的5种高效而小众的变异策略,一键调用 (Matlab)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/819036

相关文章

MySQL 多列 IN 查询之语法、性能与实战技巧(最新整理)

《MySQL多列IN查询之语法、性能与实战技巧(最新整理)》本文详解MySQL多列IN查询,对比传统OR写法,强调其简洁高效,适合批量匹配复合键,通过联合索引、分批次优化提升性能,兼容多种数据库... 目录一、基础语法:多列 IN 的两种写法1. 直接值列表2. 子查询二、对比传统 OR 的写法三、性能分析

Linux系统性能检测命令详解

《Linux系统性能检测命令详解》本文介绍了Linux系统常用的监控命令(如top、vmstat、iostat、htop等)及其参数功能,涵盖进程状态、内存使用、磁盘I/O、系统负载等多维度资源监控,... 目录toppsuptimevmstatIOStatiotopslabtophtopdstatnmon

Java中调用数据库存储过程的示例代码

《Java中调用数据库存储过程的示例代码》本文介绍Java通过JDBC调用数据库存储过程的方法,涵盖参数类型、执行步骤及数据库差异,需注意异常处理与资源管理,以优化性能并实现复杂业务逻辑,感兴趣的朋友... 目录一、存储过程概述二、Java调用存储过程的基本javascript步骤三、Java调用存储过程示

在Golang中实现定时任务的几种高效方法

《在Golang中实现定时任务的几种高效方法》本文将详细介绍在Golang中实现定时任务的几种高效方法,包括time包中的Ticker和Timer、第三方库cron的使用,以及基于channel和go... 目录背景介绍目的和范围预期读者文档结构概述术语表核心概念与联系故事引入核心概念解释核心概念之间的关系

Python中Tensorflow无法调用GPU问题的解决方法

《Python中Tensorflow无法调用GPU问题的解决方法》文章详解如何解决TensorFlow在Windows无法识别GPU的问题,需降级至2.10版本,安装匹配CUDA11.2和cuDNN... 当用以下代码查看GPU数量时,gpuspython返回的是一个空列表,说明tensorflow没有找到

SpringBoot中4种数据水平分片策略

《SpringBoot中4种数据水平分片策略》数据水平分片作为一种水平扩展策略,通过将数据分散到多个物理节点上,有效解决了存储容量和性能瓶颈问题,下面小编就来和大家分享4种数据分片策略吧... 目录一、前言二、哈希分片2.1 原理2.2 SpringBoot实现2.3 优缺点分析2.4 适用场景三、范围分片

python如何调用java的jar包

《python如何调用java的jar包》这篇文章主要为大家详细介绍了python如何调用java的jar包,文中的示例代码简洁易懂,具有一定的借鉴价值,有需要的小伙伴可以参考一下... 目录一、安装包二、使用步骤三、代码演示四、自己写一个jar包五、打包步骤六、方法补充一、安装包pip3 install

SpringMVC高效获取JavaBean对象指南

《SpringMVC高效获取JavaBean对象指南》SpringMVC通过数据绑定自动将请求参数映射到JavaBean,支持表单、URL及JSON数据,需用@ModelAttribute、@Requ... 目录Spring MVC 获取 JavaBean 对象指南核心机制:数据绑定实现步骤1. 定义 Ja

C++高效内存池实现减少动态分配开销的解决方案

《C++高效内存池实现减少动态分配开销的解决方案》C++动态内存分配存在系统调用开销、碎片化和锁竞争等性能问题,内存池通过预分配、分块管理和缓存复用解决这些问题,下面就来了解一下... 目录一、C++内存分配的性能挑战二、内存池技术的核心原理三、主流内存池实现:TCMalloc与Jemalloc1. TCM

Python基于微信OCR引擎实现高效图片文字识别

《Python基于微信OCR引擎实现高效图片文字识别》这篇文章主要为大家详细介绍了一款基于微信OCR引擎的图片文字识别桌面应用开发全过程,可以实现从图片拖拽识别到文字提取,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一... 目录一、项目概述1.1 开发背景1.2 技术选型1.3 核心优势二、功能详解2.1 核心功能模块2.