混合粒子群算法
求解非线性规划问题的混合粒子群算法
C m u rE gn ei n p lai s 算 机 工程 与应 用 o p t n ier g a dA pi t n 计 e n c o
求解非线性规划 问题 的混合粒子群 算法
廖 锋 , 兴宝 高
LI AO F n GAO Xi g a e g, n —b o
摘
要: 用粒子群算法求解非线性规划 问题 时不可避免的会产 生不可行点 , 处理好 不可行 点是 粒子群算法取得 良好优 化结果的关
键。 依据粒子的 目标 函数值与违反约束的程度提 出了一种处理不可行点的合理选择 方案, 并运用融合差分演化 的混合粒子群算法 求解约束优化 问题 , 数值 实验表 明该算 法的有效性。
d g e , n p l n y r p ril w r o t z t n a g r h e r e a d a py a h b i a ce s a m p i a i l o t m c mb n d i e e t l e o u in o s l e o sr e p i z t n d t mi o i o ie d f r n i v l t t ov c n ti d o t a o n miai o
r ut h uhr po oe a esnbe sl tm to o d a wt if s l p i sb sd o betfn t n vle ad v l e e l e atos r s n r oa l ee e d t el i ne i e o t ae n ojc u c o a n ia s . T p a c h h ab n i u ot
陕西师范大学 数学与信 息科 学学 院 , 西安 7 6 02 1 0
C l g fMah mais a d I fr t n S in e S a n i oma iest , ’n 7 0 2, ia ol e o te t n n mai ce c , h n x N r lUnv ri Xia 6 Chn e c o o y 1 0
混合三群粒子群优化算法求解min-max-min问题
n e ig a d Ap l a in 。 0 0, 6 3 : 1 - 2 . e rn n p i t s 2 1 4 ( 5) 2 92 1 c o
Ab ta t h tn ad P r ce S r Op i z r S S sr c :T e Sa d r at l wam t e ( P O)ma e d t rmaue c n eg n e wh n o t zn o lx o t i mi y la o pe tr o v re c e pi ig c mpe p i mi —
c nt m p o e e i pe f r a e ov r h ta iina PS0SFu t r o e.t PSO m eho a i r v m nt n ro m nc e t e r d to l . rhe m r he t d i a ple t s v a ca s of S p i d o ole ls a n. x— n r i m a m i pr blm s nd he um e i a xa p e a e o e a t n rc le m l s r pr pos d. o e
子 群 分 为 3 协 同优 化 的 子 群 , 持 迭 代 后 期 粒 子 群 的 多样 性 。在 4 经典 测 试 函数 上 的仿 真 实验 表 明 , 算 法 较 传 统 P 0算 法 个 保 个 新 s 收 敛 更 快 , 度 更 高 。将 粒 子 群 算 法应 用 于 求 解一 类 ri. xmi 精 a nma . n问题 , 并给 出 了数 值 算例 。 关键词 : 粒子 群 优 化 算 法 ; 子 群 协 同 ; i. xmi 三 a r nma — n问题 D :03 70i n10 —3 1 0 03 . 3 文章编g :028 3 (0 0 3 -2 90 文献标识码 : 中图分类 号: P 9 OI1 . 8 .s. 28 3 . 1,50 7 s 0 2 6 -10 —3 l2 1) 50 1-3 A T 3
抛物型方程反问题的混合粒子群算法
西安理工大学 理学院 , 安 7 0 5 西 10 4
S h o f S in e Xi a i e st f Te h o o y, ’ l 7 0 5 C i a c o lo ce c , ’ l Un v r i o c n l g Xi al 1 0 4, h n l y
摘 要: 粒子群优化 算法( S 是一种新兴 的优 化技术 , P O) 它的思想来 源于人 工生命 和演化计 算理论 。P O通过粒子追 随 自己找 到 S
的最好 解和整 个群的最好解 来完成优化 。粒子群 算法 简单 容 易实现 , 可调 参数 少, 已经得 到 了广泛研究和应 用 。提 出了一种 结 合有 限元方法求解偏微分 方程 反 问题 的混合粒 子群算法 , 在对 多个抛 物型方程反 问题模 型测试 的数值 模拟 中都得 到 了较好 的结
a y o u ai n T e l o i m c mp ee t e p i z to t r u h o l wi g t e -e s n l b s s l t n o a h p ril d r c mp t o . h a g r h t t o lt s h o t mi a i n h o g f lo n h p ro a e t o u i f e c a t e a o c n h g o a e t v l e f t wh l s r 1 O a e mp e n e t a e n e p r me e s e d t e t m e . a t e l b l b s au 0 e h o e wa n . PS c n b i l me t d wi e s a d f w a a tr n e o b u h dI h s t
b e sc e su l ap id i a y ra . a e rfrbe rs l i sme iv re p o lms o aa oi q ain mo e ’ e n u c sfl y p le n m n ae sI c n g tp eea l eut n o n es rb e fp b l e u to d lS t s r c
新型混合粒子群算法在核动力设备优化设计中的应用
t h c l p i m.An i r v d c mp e lo t m se l y d fro t i i gb t rr s l e c iv n e — o t el a t o o mu mp o e o lx ag r h wa mp o e b an n et ut wh n a h e i g i r i o e e s t ai n t s i r e mp o e t e a c r c ft e o t l e u t e t g t e b n h r u c in t r u h t e o t t me o d rt i r v h c u a y o p i o i n o h ma r s l .T s n e c ma k f n t o g h p i i h o h —
合形法产生初始可行群体 , 加快粒子群收敛速度 ; 引入遗传算法 的交叉和变异策 略, 避免粒子群陷入局部最 优 ; 在迭代末 期的优解附近 , 进行改进复合形算法 的寻优 , 提高最优 解的精度. 过算法测试基 准函数 的优化 计算 , 通 结果显示 , 型混 新 合粒子群算法有较好的优化性能 , 并在核动力设备优化设计 中有很好 的应用. 关键词 : 粒子群算 法 ; 复合形算法 ; 遗传算法 ; 核动力设 备 ; 优化设计
( oeeo u l r c neadT cnlg , abnE g er gU i ri , abn10 0 ,C i ) C lg f c a i c n ehooy H ri ni ei nv sy H ri 5 0 1 hn l N e Se n n e t a
Absr c Th t n a d patc e s r lo tmiain h st e s o to n so lw o v r e c pe d a d p o c u t a t: e sa d r ril wan p i z to a h h rc mi g fso c n e g n e s e n o ra c - r c fc n e g nc a y o o v r e e,wh l a i aln n o t e lc lo tmum e e i g wih n n i e rc nsr i to tmiai n ie e sl f l g i t h o a p i y i wh n d a n t o ln a o tan p i z to l p o l ms r b e .To o e c me t s i iu t s e k n f y r at l wal pt z to lo t m sd sg e v r o he e d f c li ,a n w i d o b d p ri e s F l f e h i c l o i a in a g r h wa e i n d; mi i
一种新混合粒子群算法及其在阵列天线方向图综合中的应用
一种新混合粒子群算法及其在阵列天线方向图综合中的应用作者:姚旭曹祥玉陈沫来源:《现代电子技术》2008年第08期摘要:针对传统粒子群算法(PSO)中存在的易陷入局部最优解和后期收敛速度慢的问题,首次提出一种新混合粒子群算法(NHPSO),采用杂交粒子群算法和固定惯性权重策略,并把简化的二次插值法融入杂交粒子群算法中。
实验证明新算法大大提高了收敛速度,改善了解的质量。
对阵列天线特殊主瓣形式的波束赋形和旁瓣电平优化结果取得了非常好的效果,计算机仿真证实该新算法应用于此类问题非常有效。
关键词:粒子群算法;混合粒子群算法;二次插值法;阵列天线;波瓣赋形中图分类号:TN82文献标识码:B文章编号:1004-373X(2008)08-084-YAO Xu,CAO Xiangyu,(Laboratory of Microwave and Antennas Technology,Telecommunication College,Air ForceAbstract:A hybrid Particle Swarm Optimization(PSO) algorithm is proposed with fixed inertia weight in the hybrid particle swarm optimization algorithm,and a simplified quadratic interpolation method is integrated into this algorithm,aiming at overcoming easily trapping in the local extreme points and slow evolving speed of convergence.The experiment shows that this new algorithm improved the global search ability and the quality of optima.The results of both mainlobe shaping and sidelobe levels are very effective.The simulation results prove that the proposed hybrid new algorithm is efficieKeywords:particle swarm optimization algorithm;hybrid particle swarm optimization algorithm;quadratic interpolation method;array antennas;shaped beam在雷达、无线通信等众多领域中,常要求阵列天线具有确定的主瓣宽度、特殊形状的主瓣形状 (如余割波束、余割平方波束、扇形波束等)和低的副瓣电平。
用于约束多目标优化问题的混合粒子群算法
ue o ts te pr r n e o h lo tm.x e metlrsl h w h ttepo oe p rah i a fc n d o t sd t et h ef mac fte ag rh E p r na eut so ta h rp sd apoc s n e i ta u- o i i s i e n
域一个研 究的热 点 。但 研究更 多的局 限于无 约束优化 问题 。 然而 , 在科学研 究与工程应 用中 , 多应 用问题最终 都归结为 许 求解 带有约束条件 的函数优 化问题 , 因此 , 研究基于粒 子群优 化 算法求 解 约束 优化 问题 是有 着 重要 的理 论意义 和应 用 价
1 引言
近年来 , 用粒 子群算法n 】 目标优化 问题 已成为优化领 求解
MOP O一般不 必进行 适应 度赋值 , 算法设 计得到简 化 , S 使 但 MOP O必须 为每个粒 子从 外部档案 中选取 一个 合适的全 局 S 最好位 置 , 这是 MO A设计 中所 没有 的 。本文在 此工作基础 E 上提 出一种混合 多 目标粒 子群 优化 算法 , 该算法 引入 P rt支 a o e 配关系思 想 , 锦标赛 选择和排挤距离 选择技术 , 引进免疫机 并
i n p o lm. mp tr En ie rn n pi t n , 0 1 4 ( 5 4 -2 to r b e Co u e gn e i g a d Ap l a o s 2 1 , 7 1 ):9 5 . ci
Abta t A hb d pr c w r ag rh or slig o s a e l—bet e pi zt n po l i po oe , s c: y r at l s am lo tm f ovn cnt i d mutojci ot ai rbe s rp sd i r i ie i rn i v mi o m n
求解非线性方程组的混合粒子群算法
2 1 ,7 9 014( )
3 3
求 解 非线 性 方程 组 的混 合 粒 子 群 算 法
欧阳 艾嘉 刘 利斌 乐 光学 , 肯 立 , , ~李
f n to sCo u e gn e ig a d Ap l a o s 2 1 4 ( :3 3 . u c n . mp tr En i e rn n pi t n 。0 1, 7 9) 3 - 6 i ci
Ab ta t sr c :A b i P ril S r Hy r d at e wam Op i z t n( S c t miai HP O) ag rh , ih c mbn s h a v na e o h meh d Ho k - o lo tm whc o ie t e d a tg s f te i to o e Je e ( ) a d P ril wam Opi z t n( S ev s HJ n at e c S r t ai P O),s u f r r t s le y tms f n nie r u cin , n t a b mi o i p t owad o ov s se o o l a fn t s a d i n o c n e
O ANG A i L U ii Y u n x e L ni UY ia, I Lbn, UE G a g u , IKe l i 1 兴学 院 数理与信息工程学院 , 江 嘉兴 34 0 . 嘉 浙 10 1
2池州学 院 数学与计算机科学系 , . 安徽 池州 2 7 0 400 3 南大学 计算机与通信学院 , . 湖 长沙 4 0 8 10 2
混合粒子群算法及在可靠性优化中的应用
l 前 言
粒 子群优化(P rc w r pi i t nP O 是 at l S am O t z i ,S ) ie m ao
一
本 文利用 混沌(ho) cas ̄动具有 的随机性 、遍 历性 和规律性及具 有较 强的全局 寻优 能力,不 易陷入局部 极小点特 点,结合和声搜索算法( r n er HS Ha mo ySac h, ) 的启发式全 局搜索和强开发能力,提 出一 种基 于混沌 和声搜索 的混合粒子样优化 算法 。该算法采用 T n 映 et 射 ,利用混沌产生大量初始粒子并选择较优的粒子作
有较 强的开发能力 。
; =X r , i +o,/ , , g :
( 7 )
式中:7为扰动幅 数:O 为方差向量;i 7 值参 、
; 分别为整体和个体步长:A 、B为比例系数。
33自适应参数策略 .
由于参数 O 、 和 是影响 P O 收敛效果的关 J S
键因素,在 P O算法中, 和 都是被设置为绝对随 S 机数 ,其实这样并不能保证在优化时对状态空 间进行 完全遍历 。为了提高算法 的全局收敛性 ,本文采用公 式 ( )对参数 和 进行混沌优化: 8
为初始粒子群 , 同时采用和声策略对解空问进行开发 ,
种 高效的优化搜索算法 ,源 于对 鸟群和 鱼群群体运
动行 为的研究 。P O 的基本 思想是通过群体 中个体间 S
的协作和信息共 亨来 寻找最优解 。P O 算法简单、容 S
易实现 、搜索速度快 、搜索 范围大 ,P O 算法在很多 S 问题 中 已成功应用 。与其他 智能算法类似 ,P O 也存 S
本文利用混沌变量的遍历特 性在解 空间内进行有 效探索 ,同时采用和声算法 中的和声策略对解 空间进
遗传粒子群优化算法混合
遗传粒子群优化算法混合遗传算法(Genetic Algorithm,GA)和粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,PSO)是两种常见的进化优化算法,它们各自有着优点和不足。
为了充分发挥它们的优势并弥补其不足之处,研究者们对这两种算法进行了混合。
本文将详细介绍遗传粒子群优化算法混合的相关内容。
首先,我们来了解一下遗传算法和粒子群优化算法的原理和特点。
遗传算法是一种模拟生物进化过程的优化算法,其基本思想是通过生物进化中的遗传、变异和选择等算子来最优解。
遗传算法通常由编码、适应度评价、选择、交叉和变异等步骤组成。
编码将待优化问题的解表示为染色体,适应度评价函数用于度量染色体的优劣,选择算子根据适应度选择个体进行繁殖,交叉算子和变异算子模拟生物的遗传和变异操作。
粒子群优化算法是一种模拟鸟群觅食行为的优化算法,其基本思想是通过多个粒子在解空间中的和迭代来找到最优解。
每个粒子都有自己的位置和速度,通过更新速度和位置来不断调整方向和距离。
粒子群优化算法主要包括初始化粒子群、更新速度和位置、更新最优个体和全局最优个体等步骤。
遗传粒子群优化算法混合的基本思想是将粒子群优化算法的能力和遗传算法的全局优化能力结合起来,形成一种新的混合优化算法。
具体来说,在遗传算法的基础上引入粒子群优化算法的思想和操作,使得算法能够更好地在空间中寻找到全局最优解。
将遗传算法和粒子群优化算法进行混合有以下几种常见的方式:1.遗传算法与粒子群优化算法交替使用:先使用遗传算法进行初始化种群和进行交叉变异操作,然后再使用粒子群优化算法进行和更新操作。
通过交替使用这两种算法,可以综合利用它们的优点,提高算法的效率和精度。
2.遗传算子和粒子群优化算法算子的融合:将遗传算法和粒子群优化算法的算子进行融合,形成一种新的算子。
例如,可以将遗传算法的交叉操作与粒子群优化算法的速度更新操作相结合,形成一种新的交叉操作方式;或者将遗传算法的变异操作与粒子群优化算法的位置更新操作相结合,形成一种新的变异操作方式。
混合粒子群优化算法
Z HU ig QI igu . b i at l r o t z t nag rtm. mp tr n ier ga dA pi t n, 0 2 4 ( ) B n . n j n Hy rdp r c s m p mi i loi M i e wa i ao h Co ue gn e n n p l a o s2 1 , 8 9 : E i ci
c e s r a g rt m ih h so l n t e s au , t a a t rc n e g n er t . s e i l eh b i a t l wa m p i z t n l wa m l o h wh c a n y o efn s l e i h sf se o v r e c ae E p c al t y rd p r ce s r o t i i v yh i mia i o
C m u r n i ei d p laos o p t gn r g n Api t n计算机工程与应用 eE e n a ci
混合粒子群优化算法
朱 冰, 齐名军
Z HU n, n jn Big Qi Mig u
鹤壁职业技术学 院 , 河南 鹤壁 4 8 3 500
Ke r s P ril wa t z t n mut—tae c a im ; rm aui c a im ywo d : at eS r Op i ai ; l s tg me h ns p e trt ma h ns c m mi o i r y y
基于差分进化混合粒子群算法的电力系统无功优化
一
( oO B s 0) 0 G cso i o= + n.
Q— V
( i0- oO) O G s B cs ̄= n
() 2
置 为 = x … … , ; i 粒 子 飞 行 历史 中 的 ( X X )第 个
最优 位置 为P=p …… , , i( P p ) 设 为所 有P 中的 I 最优 值 ; i 粒 子 的 速 度 为 向量 = V , 第 个 ( …… ,
Re c i e Po r Op i z to fP we y t m s d o fe e ta a tv we tmi a i n o o r S s e Ba e n Di r n i l
EV l t0 — a tce S r t i a i n 0 u i n p r il wa m Op i z to m
V ( 1 =o ( + 1rn ( ×尸 () ( 1 / t )c D+ × f cxa d ) 【 — + ) — )
( )不等式 约束 3 配 电 网无 功 优 化 问题 中 的变 量 可 分 为 控 制 变
量 和状 态变 量 。
cxa d ) 【 t- ] 2rn ( ×p )x () (
s l t n o eao f i e ni v lt n ( E o ce t n w go p , n e o sl a s a hn yp rces am o t i t n e ci p rtr f r t l oui D )t r a e ru s a d t n d e c l e r igb at l w r pi z i e o o dfe a e o e h o c i m ao
和D E的全 局优 化性 能好 的优势 , 有效 克服 各 自的 并
求解非线性方程组的混合粒子群算法_欧阳艾嘉
1 引言
非线性方程组的求解是一个基本而又重要的问题,这是因 为在工程技术、经济学、信息安全和动力学等方面有大量的实际 问题最终转化为非线性方程组的求解问题。长期以来,对非线 性方程组在理论和数值计算方面都做了大量的研究,但是对其 求解还是一个难题[1],由于传统数值求解常用的牛顿-拉普辛迭代 法需要给定初始迭代值,而且具有对初始迭代值的敏感性,同时 牛顿-拉普辛方法还会遇到计算函数的导数和矩阵求逆问题,对 于某些导数不存在或是导数难求的方程,牛顿-拉普辛方法具有 一定局限性[2-4]。Hooke-Jeeves 具有算法简单,不需要求解目标函 数的导数,收敛快速的求解特点,存在的缺点是对初始值敏感。 粒子群优化算法是群智能算法中的一种,该方法具有群体智能、 迭代过程相对简单和收敛速度较快等优点,但是它的局部搜索 能力比较差,不能有效求解高维、复杂的非线性方程组问题。
Abstract:A Hybrid Particle Swarm Optimization(HPSO) algorithm,which combines the advantages of the method HookeJeeves(HJ) and Particle Swarm Optimization(PSO),is put forward to solve systems of nonlinear functions,and it can be used to overcome the difficulty in selecting good initial guess for HJ and inaccuracy of PSO due to being easily trapped into local optimal.The algorithm has sufficiently displayed the performance of PSO’s global search and HJ’s accurate local search.Numerical computations show that the approach has great robustness,high convergence rate and precision,and it can give satisfactory solutions. Key words:systems of nonlinear functions;Hooke-Jeeves;particle swarm optimization
采用混合粒子群算法实现匹配追踪算法
在信 号 处理 理 论 研 究 和工 程 应 用 中 , 号 的 分 解 信
和 表达是 一 个 根 本 性 的 问题 , 有 非 常 重 要 的 意 义 。 具 通 用 的信 号分 解方 法是 把信 号 分 解在 一 组 完 备正 交 基 上, 如傅 里 叶变换 、 小波 变换 等 。为 了改 善 一 些 复杂 信
从公 式 ( ) ( ) 以 看 出 , 于 M 的信 号 分 解 1 ,2 可 基 P
中, 每一 步都 要 完 成 信 号 或 信 号 残 差 在 过 完 备 库 中 的 每一 个 原子 上 的投 影 计 算 , 后 取 极 大 值 。按 照 公 式 然
() 求 , 2要 每一 步分 解实 质上 要进 行 的计 算 都是 一个 在 高维 空 间进行 多次 的内积计 算 , 这是 造成 使用 MP进 行
() 2
在实 际应用 中 , MP每 次求 解 匹 配 的最 佳 原 子参 数
为. t第 k次分 解后 的残 差信 号 , 为 参数 组 厂 ) ( ,
时 , 般 采 用 牛 顿 法 或 者 遗 传 算 法 等 方 法 进 行 计 一 算 l 。但是 采用 牛 顿 法 需 要 进 行 大 量 的 内积 运 算 , _ 3 ¨ 所 以 当选 择使 用较 大 的 时频 原 子 库 时 , 算 量 太 大 将 计
得 到矢量 的 线 性组 合 的信 号 分 解 方 法 , 里 表 示 信 号 这 分 解 的基 函 数被 称 为原 子 , 可 以 自适 应 的 根 据 信 号 它 本 身 的特 点灵 活选 取 , 解结 果简 洁 。 目前 M 分 P在信 号
压缩、 噪、 码、 别 、 去 编 识 时频 分 布 和微 弱 信 号 的提 取 中
混合粒子群算法的软件测试数据自动生成
混合粒子群算法的软件测试数据自动生成AbstractSoftware testing is a crucial part of software development, and the accuracy of testing largely depends onthe quality of test data. In recent years, the application of artificial intelligence in software testing has been widely studied. Among them, Particle Swarm Optimization (PSO) andits variant, Hybrid Particle Swarm Algorithm (HPSO), havebeen successfully applied to software testing data generation. In this paper, we introduce the HPSO algorithm and its application in software testing data generation. We conduct experiments to demonstrate the effectiveness and efficiencyof the HPSO algorithm in generating test data.Keywords: software testing, test data generation, HPSO algorithm, particle swarm optimization, hybridization.1. IntroductionSoftware testing is an important aspect of software development process. The purpose of software testing is to ensure the software system meets its functional requirements and that it performs as expected before it is released to the end-users. Test data generation is a crucial part of software testing. The quality of testing is largely dependent on the quality of test data. As such, designing high-quality testdata is a key element of software testing. Good test data should be able to cover all possible conditions and scenarios to achieve the maximum possible testing coverage.Conventionally, software testing is done manuallythrough test case design by human testers. However, manualtesting can be time-consuming, labor-intensive, and not comprehensive enough to achieve maximum coverage. Moreover, manual testing can be error-prone, leading to inaccurate test results. As such, software testing has seen the integration of artificial intelligence in an attempt to automate the test data generation process.Artificial intelligence has been employed to develop algorithms that aim to generate high-quality test data. Among these algorithms, Particle Swarm Optimization (PSO) has been widely researched for its capability of generating high-quality test data. Hybrid Particle Swarm Optimization (HPSO), a variant of the PSO algorithm, has also been developed to improve test data generation. In this paper, we explore HPSO and its application in software testing data generation.2. Particle Swarm OptimizationParticle Swarm Optimization (PSO) is a swarmintelligence algorithm that was inspired by the social behavior of bird flocking and fish schooling. It was first introduced by Kennedy, and Eberhart in the year 1995. PSO is categorized as a population-based optimization algorithm, and it is one of the most commonly used metaheuristic algorithms in the literature due to its simplicity and efficiency.PSO is an iterative optimization algorithm that starts with the initialization of a population of random particles, each particle is associated with a location in the search space and a velocity vector. Each particle within the population represents a potential solution to theoptimization problem. In each iteration, the particles adjust their position and velocity towards their own best solution and the best solution of the swarm. The position of aparticle is updated using Equation 1, where xi, vi, pbesti,and gbest represent the current position of the ith particle, the velocity of the ith particle, the best solution found by the ith particle, and the best solution found by the swarm, respectively. The parameters w, c1, and c2 are the inertia weight, the cognitive weight, and the social weight, respectively, and rand1, and rand2 are random numbers in the range [0,1].xi(t + 1) = xi(t) + vi(t + 1) (1)vi(t + 1) = wvi(t) + c1rand1(pbesti – xi(t)) + c2rand2(gbest – xi(t)) (2)The update rule in Equation 1 determines the newposition of the ith particle by adding its current velocity vector to its current position vector. The velocity vector of a particle is updated using Equation 2, which considers the previous velocity of the particle, the distance to its own best position, and the best position of the swarm.In PSO algorithm, the parameters w, c1, and c2 control the strength of the inertia term, cognitive component and social component, respectively. The inertial weight controls the amount of momentum of the particle velocity while the cognitive component and social component regulate the contribution of the personal and social experiences of the particle, respectively. The parameters w, c1, and c2 are typically fine-tuned for each optimization problem in practice.3. Hybrid Particle Swarm AlgorithmIn real-world problems such as software testing, PSO suffers from several limitations. One of the most significant drawbacks of the PSO algorithm is its premature convergence problem. This occurs when some particles in the swarm converge towards a suboptimal solution instead of the globaloptimum. This problem arises due to the exploration-exploitation trade-off issue, where exploration is requiredto avoid getting stuck in local optima while exploitation is necessary to converge to a global optimum.Hybrid Particle Swarm Optimization Algorithm (HPSO) is developed by combining the PSO with a local search operatorto remedy the premature convergence problem of the PSO algorithm. In HPSO, the search space is divided into several regions. Each particle moves within its corresponding search space region. The local search operator is applied to all particles in their respective regions to refine the positions of each particle. Moreover, the elite particles that perform the best during the search are kept in the swarm and their knowledge is used to update the positions of all particles.The HPSO algorithm can be summarized as follows:Step 1. Initialize the particle swarm.Step 2. Evaluate the fitness of each particle in the swarm.Step 3. Update the local best positions of each particle.Step 4. Update the global best position.Step 5. Apply local search to all particles in their local search regions.Step 6. Update the velocity and position of each particle.Step 7. Repeat from Step 2 until the stopping criteria are met.The HPSO algorithm enhances the PSO algorithm by including a local search operator. The local search operator provides an additional exploration strategy to overcome the premature convergence problem of the PSO. The local search operator randomly modifies the solution in the neighbor ofthe current solution to prevent the algorithm from getting stuck in a local optima. Local search operators can take many forms; in software testing, common forms include mutation and crossover operators.4. Application of HPSO in Software TestingThe ultimate goal of software testing is to ensure that the software system performs as expected. To achieve this goal, testers need to generate test data that can effectively reveal defects in the code under test. HPSO algorithm has been applied in software testing to generate high-qualitytest data. The HPSO algorithm can be used to optimize the input values of the software system under test to maximize the coverage of the test suite.In software testing, the HPSO algorithm can be used to optimize the input values of the software system under testto maximize the coverage of the test suite. The HPSO algorithm determines the optimal input values that will help to reveal the most edge case scenarios. The edge-case scenario testing will expose faults and verify the robustness of the software system under test.In the HPSO application for software testing, the search space for optimizing the input values is defined based on the input domains. The input domain is the set of all possible values that can be used to execute the software system. The HPSO algorithm is used to explore the search space to generate test data that can effectively validate the software system. The fitness function in HPSO algorithm calculates the quality of the generated test data. The quality of the generated test data is evaluated based on the coverage achieved in executing the software system under test. The objective is to maximize the coverage of the software systemunder test using the generated test data.5. Experimental ResultsTo evaluate the effectiveness of HPSO in softwaretesting data generation, we conducted experiments on two software systems, S1 and S2. In the experiments, we compared HPSO with two other algorithms, Genetic Algorithm (GA) and PSO.In the first experiment, we tested the HPSO algorithm, and we varied the size of the swarm from 10 to 50 particles. The results show that the size of the swarm has a significant effect on the quality of the generated test data. The larger the swarm size, the higher the coverage achieved by the generated test data.In the second experiment, we tested the HPSO algorithm, and we varied the number of iterations from 100 to 500 iterations. The results show that the number of iterations has a significant effect on the quality of the generated test data. The higher the number of iterations, the higher the coverage achieved by the generated test data.In the third experiment, we tested the HPSO algorithm, and we compared it with GA and PSO. The results show that HPSO outperforms GA and PSO in terms of generating high-quality test data.6. ConclusionIn this paper, we introduced the Hybrid Particle Swarm Optimization algorithm and its application in softwaretesting data generation. We demonstrated that HPSO algorithm outperforms GA and PSO in terms of generating high-quality test data. The HPSO algorithm provides a simple and efficient way to optimize input values of a software system under test. The quality of the generated test data is evaluated based onthe coverage achieved in executing the software system under test. The experimental results show that the size of the swarm and the number of iterations have a significant effect on the quality of the generated test data.Future work can be done to evaluate HPSO algorithm performance in conjunction with other software testing techniques such as model-based and mutation testing. A comprehensive evaluation on different testing techniques is required to establish an accurate benchmark for HPSO algorithm performance. Further studies can also focus on improving hybrid algorithms that are optimized for software testing. In summary, HPSO algorithm provides significant improvements in software testing data generation and has the potential to enhance the quality of software testing.。
求解背包问题的混合粒子群优化算法
e En i e r ga dA p i t n , 0 2 4 ( ) 4 —6 r gn ei n p l a i s 2 1 , 8 1 :4 4 . n c o
Ab t a t A e g n t d a t a fs r g’ e ei e i e y i a e t S r t e a r d c d b i l r s sp o o e . — s r c : n w e ei i e t fp n S n sd c d d b sp r n ’ , a h rt n p o u e y a smp ec o si r p s d Ac c h o i g t h c r ig t h si e , wo meh d f r d cn fs r g wi e ei r b b l y a ep o u e n e e c mb n d wi ep ril o d n t i a t t o so o u i g o p i t g n t p o a i t r r d c d a d t y a o o d p n h c i h r ie t t a t e hh c s rn o t z t n r s e t ey T e t o h b i a il wam p i z t n r p l dt o v n n p a k p o lm, n erp r wal p i ai e p c i l. h y rd p r c e s r o t mi o v w t mi ai sa e a p i s l i g k a s c r b e a d t i e- o e o h
Ke r s p r ce s r o t z t n k a s c r b e ; e ei r b b l y ywo d : a t l wam p i a i ; i mi o n p a k p o lm g n t p o a i t c i
差分进化混合粒子群算法求解项目调度问题
信息判 断而 陷入局 部最优 点。采 用标 准测试 函数 和具体 算例 进行 检验 , 结果表 明 P O E算 法可 以较 好地 解决 SD
RCP 问 题 。 S
关键 词 :差 分进 化混 合粒子群 算法 ; 粒子群 算法 ; 差分进化算 法 ; 目调度 项
中图分类号 :T 3 1 P 9 文献标 志码 :A 文章 编号 :10 —6 5 2 1 )4 18 —4 0 13 9 (0 1 0 —2 6 0
A s a t o rsuc —o s an dp o c sh d l g po l R P P ,po oe h y r a i e s a m o t i t n b t c :F r eo rec nt ie r et e e ui rbe r r j n m( C S ) r sd t h bi p rc w r p m z i p e d tl i ao (S P ODE) ae ndf rnileouin( E) h e loi m etbih d a nomain ec a g c a im b t en b sdo iee t v lt f a o D .T en w agr h sa l e n ifr t x h n eme h ns ew e t s o
a d s e ii x mpls Tier s t h W h tPS n p cfc e a e . l e ulss o t a ODE ag rt loihm a l o v c n wels l eRCPS P.
Ke r s y r at l s am pi zt nag rh ae ndf rnil v lt n atces af pi zt n P O) y wo d :h bi p r ce w r o t ai loi m b sdo iee t oui ;p r l w r3o t ai ( S ; d i mi o t f ae o i i mi o df rn a e o t n po c sh d l g iee t l v l i : r e t c e u n i i u o j i
一种基于运动方向变异的混合粒子群算法研究
1 . 1 运 动 方 向 变 异 的 改 进 粒 子 群 算 法 原 理
节 向全 局 最好 粒子 和个 体最 好位 置方 向飞行 的最大 步长 。合 适 的 c 和 c 。可 以加 快 收敛 且 不易 陷入 局 部最 优; r a n d 和 r a n d 是 两个 相互 独 立 的随机 数 , 取 值一 般 为[ o , 1 ] ] 。 粒子 群算 法 自提 出 以来 , 因为参 数调 整简 单 、 计 算效 率 高等特 点 , 受 到 广泛 的关注 , 成功 应用 于各 种复 杂
增 加线 性 时变 学 习 因子 的方 法 , 提 出了一 种混 合改 进粒 子群算 法 。
2 一 种 混 合 改进 粒 子群 算 法 的 原 理
2 . 1 分 段 变 异 粒 子 运 动 方 向 的 改 进
相 对 于粒 子运 动方 向变 异 的改进 中 , 方 向 变 异贯 穿 整 个 迭 代 过程 , 虽 然增 加 了迭 代初 期 的粒 子 运 动 范 围, 但 也使 得迭 代后 期粒 子难 以收敛 , 收敛 时 间变 长 。本 研究 对迭 代时 间进行 分段 , 即在前 一段迭 代过 程 中 ,
的影 响较 小 , 主要 是在 当前 解 的附近 搜索 , 局部 搜索 能力 较强 , 有 利于算 法 收敛 。在实 际应用 中发 现 , 惯性权 重 与种 群 规模 也有 很大 的关 系 , 种群 规模 越小 , 需要 的惯 性 权 重越 大 , 因 为此 时种 群 需要 更 好 的探 索 能 力来
一种新型的混合粒子群算法
A n w h b i at l w r o t z t n e y rdp ri es a m pi ai c mi o
N U Y n -e I o gj i
( o uigC ne , a ’nU iesy,Y n a 10 0 hn ) C mp t e tr r n a nvrf n l a ’n76 0 ,C ia
; ’ 荔 信息垫 , , 勃 ; —
,
—
21 牟 1 00 第0 期
中图分类号 :P0 . T 316
文献标识码 : A
文章编号 :09— 5 2 2 1 )0— 0 4— 4 10 25 (0 0 1 09 0
一
种 新 型 的混 合粒 子 群算 法
牛永 洁
( 延安 大学计算 中心 ,延安 7 60 ) 100
0 引 言
粒 子 群 优 化 算 法 ( a ies a pi ztn prc w r ot ao , t l m mi i
o t o) 9 5年 由美 国的 K n ey和 E eh r提 出¨ 。 19 e nd b rat 粒子群 优化算法 因为 具 有 深刻 的智 能背 景 , 遗 传 与
摘
要 :针对 粒子群 算法存 在 的收 敛 速 度慢 ,容 易早 熟 的缺 点 ,为 了获 得 更好 的算 法性 能 ,采
用 两种基 本 的改进 策略 ,在 MA L B 2 0 T A 0 9中对 几个典 型测 试 函数 的优 化 问题 进行 了实验 ,即采
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
混合粒子群算法
混合粒子群算法(Mixed Particle Swarm Optimization,MPSO)是一种基于粒子群优化算法和遗传算法的混合模型。
它采用了粒子群优化算法中的速度和位置更新策略,并结合遗传算法的交叉和变异操作来提高算法的搜索能力和收敛速度。
MPSO算法的基本步骤包括:
1. 初始化算法参数,包括粒子群大小、遗传算法参数等;
2. 随机生成初始粒子群,并初始化粒子的位置和速度;
3. 根据粒子的位置和适应度函数计算粒子的适应度值;
4. 根据适应度值更新全局最优解和个体最优解;
5. 根据全局最优解和个体最优解,更新粒子的速度和位置;
6. 针对当前粒子群的一部分个体,采用遗传算法的交叉和变异操作进行优化;
7. 判断停止条件是否满足,若满足则输出当前最优解,否则返回步骤3。
MPSO算法相较于传统粒子群算法具有更强的全局搜索能力和局部搜索能力,适用于复杂多峰函数的优化问题。