基于差分进化的细菌觅食群游算法
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第２ ８卷 第 １ 期 ｌ
２１ 年 １ ０１ １月
计 算 机 应 用 研 究
Ａｐ ｌｃ ｔ ｎ Ｒｅ ｅ ｒｈ ｏ ｍｐ ｔｒ ｐ ｉ ａｉ ｓ ａ ｃ ｆＣｏ ｕ ｅ ｓ ｏ
Ｖ０ ． ８ Ｎｏ １ ห้องสมุดไป่ตู้１２ ． ｌ ＮＯ ． ２ １ Ｖ ０１
基 于差 分 进 化 的细 菌 觅食 群 游 算 法
ｂｃ ｒ ｅａｉｔ ｏ ｎｅｔ ｗ ｒ， ｎ ｃｅｓｄｔｅｃｎｅｇｎｅｓｅｄｕｉ ｅｓｎｉｖｔ ｔ ａｊｓ ｔｅｇｏｐｓ ｉ ｔ ． ａｔ ｉ ｔ ｂｌｙ ｆ ｏｔ — ａｅ ａ ｄｉ ｒ ｅ ｏ ｖｒ ｃ ｐｅ ｓ ｇｔ ｓｉ ｙ ｏ ｄｕｔｈ ｒ ｍ ｓ ｐ ｅａ ｈ ｉ ｃ ｘ ａ ｎ ａ ｈ ｅ ｎ ｈ ｅ ｔ ｉ ｕ ｗ ｅ
关键 词 ：灵敏 度 ；差分进化 ；细 菌觅食 ； 全局 优化 算 法 中 图分 类号 ：Ｔ ３ １６ Ｐ ０ ． 文献标 志码 ：Ａ 文 章编 号 ：１０ —６ ５ ２ １ ） １４ ２ —４ ０ １ ３ ９ （ ０ １ １ —０ ８ ０
ｄ ｉ１ ． ９ ９ ．ｓｎ． ０ —６ ５． ０ １ １ ． ０ ｏ ： ０ ３ ６ ／ｉｉｓ １ ０１３ ９ ２ １ ． １ ０ ７
０ 引言
２ ０世纪 ４ ０年代 以来 ， 针对 许多 工程 实 际问题 的 高维 度 、 多峰值 、 非线性且 不可微分 的特征 ， 人们一 直在利 用源 于生物
等人 在 Ｂ Ｏ算法 中引 入了遗传算 法 的交 叉 、 Ｆ 变异算 子 ， 出 提
了 Ｇ Ｂ Ｏ算法 ；ｕ 等人 从细菌进化 的角度 ， 出了细菌进 ＡＦ Ｌｈ 提 化算法（ Ｅ 。Ｂｓａ 在细菌 的趋化算子 内嵌入粒 子群方法 ， Ｂ Ａ） ｉ ｓ ｗ 赋予细菌对全局极值的感知能力 ， 然后根据粒子 群迭代公式更 新细菌位置 ， 时算法 中的趋 化算 子并 没有 起 到作 用。文献 此 ［］ ８ 在细菌进化的过程 中， 引入 交叉和变异算 子 ， 增加 了种群 的 多样性 ， 但同时也容易导致群体 中优秀个体的缺失 。 本文通过赋予细 菌以灵敏 度 ， 在趋化过程 中仅根据 能量差 自适应改变步长 ， 以适应 环境 。继 而在细 菌群游过 程 中， 对适
Ｂａ ｔｒａ ｏ ａ ｉｇ ｇｏ ｐ ｔｕ ｓａｇ ｒｔ ｍ ａ ｅ ｎ ｄ ｆｅｅ ｔａ ｖ ｌ ｔ ｎ ｃｅｉｌｆｒ ｇｎ ｒｕ —ｏ ｒ ｌ ｏｉｈ ｂ ｓ ｄ ｏ ｉｆｒｎ ｉｌｅ ｏｕ ｉ ｏ
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（ｃｏｌｆＢ ｓｎｓ Ａ ｍｉｉｒｔ ｎ Ｓ ｕｈＣ ｉａＵ ｉ ｒｔ ｏ ｅｈｏｏｙ ｕｎｚｏ ６０，Ｃ ｉａ Ｓｈ ｏ ｏ ｕｉｅｓ ｄ ｎｓａｉ ， ｏ ｔ ｈｎ ｎｖ ｓｙｆ Ｔｃｎｌ ，Ｇ ａ ｇｈ ｕ５ ０４ ｔ ｏ ｅ ｉ ｇ １ ｈｎ ）
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刘小龙 ， 李荣钧
（ 南理 工 大学 工 商管理 学 院 ， 华 广州 ５０４ ） １６０ 摘 要 ：针 对 细菌觅食 算 法在 优化 过程 中步 长一致 、 度较慢 的缺 陷， 予细 菌对环境 感知 的 能 力 ， 速 赋 并利 用 灵敏
度 的概 念 来调 节群 游步长 ， 高收敛速 度 ； 差分 进化 的思 想 引入 趋 化 算 子 ， 趋 化过 程 中的 细 菌 位 置进 行 修 提 将 对 正， 改善 群 游过程 中部分 维的 退化现 象 ， 增加 收敛 的精度 。采 用 高维典型 测试 函数对 算法进 行 测试 ， 算 法 明显 新 提 高 了搜 索速度 和精 度 ， 改造后 适 用于 多维 、 约束等 实际工程 问题 的优化 。
ｉｔｏ ｕ ｅ ｈ ｄ ａ ｆｄｆｅ ｅ ｔａ ｖ ｌ ｉ ｏ ｔ ｅ ｐ ｏ ｅ ｓ ｏ ｈ ｍｏ ａ ｉ ｏ ｏ ｔｍｉｅ ｔ ｅ ｂ ｃｅ ｉ ｌ ｏ ｉｉ ｎ ｎ ｔ ｏ ｅ ｓ ｆ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ ｔｅ ｉ ｅ ｓｏ ｉｆｒ ｎ ｉｌｅ ｏｕｔ ｏｎ ｔ ｈ ｒ ｃ ｓ ｆｃ ｅ ｔｘ ｓ ｔ ｐ ｉ ｚ ｈ ａ ｔｒａ ｐ ｓｔｏ ｉ ｈｅ ｐｒ ｃ ｓ ｏ ａ ｎ ｍ ｅ ｔ ｎ ｍｐｒｖ ｄ ｔ ｅ ｒ ｄａｉ ｉ ｎ ｉ ｎ ｉ ｈｅ ｐ ｏ ｅ ｓｏ ｒ ｕ ｏ ｒａ ｄ ｉ ｒ ａ ｅ ｈ ｃ ｕ ａ ｙ ｏ ｏ ｖ ｒ ｅ ｃ ． ｍｅ ｄ ｎ ，ａ ｄ ｉ ｏ ｅ ｈｅ ｄ ｇ ａ ｔ ｏｎ ｄ ｍｅ ｓｏ ｎ ｔ ｒ ｃ ｓ ｆｇ ｏ ｐ ｔｕ ｎ ｎｃｅ ｓ ｄ ｔｅ ａ ｃ ｒ ｃ ｆｃ ｎ ｅ ｇ ｎ ｅ Ｉ ｅ ｔ ｄ ｔｅ ａｇ ｒｔ ｍ ｙ ｔ ｉ ｈ ｄｉ ｎ ｉｎ ｌａ ｄ ｍｕ ｔ ｏ ｌｆ ｃｉ ｎ Ｎｅ ａｇ ｒｔ ｍ ｉｎｉ ｃ ｎｌ ｍｐｒｖ ｄ ｔ ｅ ｓ ａｃ ｐ ｅ ｔｔｓｅ ｈ ｌｏ ｉｈ ｂ ｈｅｈ ｇ — ｍｅ ｓｏ ａ ｎ ｌｉ ｄａ ｕｎ ｔｏ ． ｍ ｗ ｌｏ ｉｈ ｓｇ ｆ ａ ｔｙ ｉ ｏ ｅ ｈ ｅ ｒ ｈ ｓ ｅ ｄ ｉ ａ ｄ ａ ｃ ａ ｙ， ａ ｄ ｉ ｓｓ ｔｂｌ ｏ ｒ ｃｉａ ｎ ｉ ｅ ｉ ｇ ｐ ｏ ｌ ｍｓ ｏ ｎ ｃ ｕｒｃ ｎ ｔｉ ｕｉａ ｅ ｆ ｒｐ ａ ｔ ｌｅ ｇｎｅ ｒｎ ｒ ｂ ｅ ｆｍｕｌ — ｉ ｎ ｉｎ ｌ ｏ ｓｒ ｉ ｄ ｏ ｔｍｉａ ｉｎ． ｃ ｔ ｄ ｍｅ ｓｏ ａ ，ｃ ｎ ｔａｎｅ ｐ ｉ ｚ ｔｏ ｉ Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ： ｓ ｎ ｉｉ ｉ ｅ ｓｔｖｔ ｙ；ｄｆｅ ｅ ｔａ ｖｏｕ ｉｎ；ｂ ｃｅ ｉｌｆｒ ｇｎｇ；ｇ ｏ ｌｏ ｔｍ ｉａ ｉｎ ｉｆｒ ｎ ｉｌｅ ｌ ｔｏ ａ ｔｒａ ｏ ａ ｉ ｌｂａ ｐ ｉ ｚ ｔｏ
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关键 词 ：灵敏 度 ；差分进化 ；细 菌觅食 ； 全局 优化 算 法 中 图分 类号 ：Ｔ ３ １６ Ｐ ０ ． 文献标 志码 ：Ａ 文 章编 号 ：１０ —６ ５ ２ １ ） １４ ２ —４ ０ １ ３ ９ （ ０ １ １ —０ ８ ０
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了 Ｇ Ｂ Ｏ算法 ；ｕ 等人 从细菌进化 的角度 ， 出了细菌进 ＡＦ Ｌｈ 提 化算法（ Ｅ 。Ｂｓａ 在细菌 的趋化算子 内嵌入粒 子群方法 ， Ｂ Ａ） ｉ ｓ ｗ 赋予细菌对全局极值的感知能力 ， 然后根据粒子 群迭代公式更 新细菌位置 ， 时算法 中的趋 化算 子并 没有 起 到作 用。文献 此 ［］ ８ 在细菌进化的过程 中， 引入 交叉和变异算 子 ， 增加 了种群 的 多样性 ， 但同时也容易导致群体 中优秀个体的缺失 。 本文通过赋予细 菌以灵敏 度 ， 在趋化过程 中仅根据 能量差 自适应改变步长 ， 以适应 环境 。继 而在细 菌群游过 程 中， 对适
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