粒子群优化算法及其应用

Ｒ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｐａ ｔｃｅ ｓ ａ ｍ ｐ ｉ ｉａ ｉ ｎ ａ ｄ ｔ ｐｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｓ ａ ｃ ｎ ｒ ｉｌ ｗ ｒ ｏ ｔｍ ｚ ｔｏ ｎ ｉｓ ａ ｌｃ ｔｏ
ＧＡ０ ｕ ｔｏ Ｃｈ ｎ．ａ
（ ｃｏｌ ｆ ａｉ Ｓｉ ｃ ， ａｂｎＵ ｉｅｓｙｏ Ｃ ｍｍ ｒ ， ａｂｎ１０７ ，ｈｎ ） Ｓｈｏ ｏ ｓ ｃ ｎ ｅ Ｈ ｒｉ ｎｖｒｉ ｆ ｏ ｅｃ Ｈ ｒｉ ５ ０ ６ Ｃ ｉ Ｂ ｃ ｅ ｔ ｅ ａ
ｒ ｈ ｔ ａ ａ ａ ｉ ｌ ｅ ｅｏ ｅ ｎ ｄ ｌ ｓ ｄ ｔ ｅ ｅ ｙ ａ ｓ ｈ ｅ ｅ ｒ ｈ ｓ ｓ ｏ ｈ ｔ ｔｉ ｉ ｍ ｈ ｔｈ ｓｒ ｐ ｄ ｙ ｄ ｖ ｌ ｐ ｄ ａ ｄ ｗｉ ｅｙ ｕ ｅ ｈ ｓ ｅ ｒ ．Ｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｃ ｅ ｈ ｗ ｔ ａ ｔ ｉ ｓ
２卷 第４ ６ 期
２１ 年 ８ ００ 月
Leabharlann Baidu
哈 尔 滨 商 业 大 学 学 报 （自然科 学版 ）
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ｒ ｉ ｎｖ ｒｉ ｆＣ ｍｍｅｃ Ｎａｕ ａ ｃ ｎ ｅ ｄｔ ｎ ｏ ｒ ａ ｂｎ Ｕ ｉｅ ｓｙｏ ｏ ｏ Ｈａ ｔ ｒｅ（ ｔｒｌ ｉ ｃｓＥ ｉｏ ） Ｓｅ ｉ
物在哪里 ， 但是他们知道当前的位置离食物还有多 远． 那么找 到 食物 的最 优 策略是 什么 呢？最 简单 有
效 的就 是 搜 寻 目前 离 食 物 最 近 的 鸟 的周 围区 域 ． Ｐ Ｏ从这 种模 型 中得 到启 示并 用于解 决 优化 问题 ． Ｓ 在 Ｐ Ｏ中每 个优化 问题 的解都 是 搜 索空 间中 的一 Ｓ
粒 子群 优化 （ ａｔ ｌ Ｓ ａｍ Ｏ ｔ ｉ ｔ ｎ 简称 Ｐ ｒ ｃ ｗ ｒ ｐｉ ｚ ｉ ， ｉｅ ｍ ａｏ
前已经 广泛应 用 于 目标 函 数 优化 、 动态 环 境 优化 、
Ｐ Ｏ） 由 Ｋ ｎｅｙ和 Ｅ ｅ ａ 等 人 于 １９ Ｓ 是 ｅｎｄ ｂｒ ｒ ｈｔ ９ ５年 提 出的一 类模拟群 体 智能行 为 的优化算 法． 类算 法 这 的仿 生基 点是 ： 体 动 物 （ 蚂 蚁 、 、 等 ） 过 群 如 鸟 鱼 通 群聚 而 有效 地觅 食和逃 避追 捕． 这类群 集 的动物 在
介 绍 了该 算 法在 理 论 和 实 际 问题 中的 应 用 ， 并对 其 前 景 进 行 了展 望 ．
关键 词 ： 子 群 优 化 算 法 ； 体 智 能 ； 化 算 法 粒 群 进
中 图分 类 号 ：Ｐ ０ ．６ Ｔ ３１ 文 献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ ２— ９ ６ ２ １ ）４— ４ ２— ４ １７ ０ ４ （０ ０ ０ ０ ４ ０
互 之间可 以进行 直接 通讯 或间接 通讯 的主体 ， 能通 过合 作对 问题进 行 分布 求 解 ． 言 之 ， 组 无 智能 换 一 的主 体通过 合作 能表现 出智 能行 为特征 ．
研 究 ． 想这 样一个 场景 ： 设 一群 鸟在 随机 搜寻食物 ， 在这 个 区域里 只有 一块 食物 ， 有 的鸟都 不知道 食 所
Ａｂｓｒ ｃ ： ｒｉｌ ｗａ ｍ ｐｔ ｚ ｔ ｎ ｉ ｅ ｔｐ ｆｉ ｉ ｔ ｇ ｅ ｏ ｕｉ ｎ ｏ ｉ ｉａ ｉｎ ａ ｇ 。 ｔ ａ ｔ Ｐａ ｔ ｅ ｓ ｒ ｏ ｉ ａ ｉ ｓａ Ｄ ｗ ｙ ｅ ｏ ｍ ｔ ｉ ｖ ｌ ｔ ｐｔ ｚ ｔ ｌｏ ｃ ｍｉ ｏ ａｎ ｏ ｍ ｏ
ｐｒ ｂ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｒ ａ ｄ ｖｅ ｆｔ ｅ ｐ ｏ ｐ ｃ ｓ ｏ ｒｉｌ ｗａ ｍ ｐｔ ｉａ ｉｎ ｉ ａ ｅ ｏ ｌｍｓ ｉ ｈｓ ｐ ｐｅ ｎ ｉｗｓ ｏ ｈ ｒ ｓ ｅ ｔ ｆｐａ ｔ ｅ ｓ ｒ ｏ ｉ ｚ ｔｏ ｓｍ ｄ ， ｃ ｍ Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ： ｒｉ ｌ ｗａ ｍ ｐ ｉ ｉａｉ ｎ；ｗａｍ ｎ ｅｌｇ ｎ ｅ； ｖ ｌ ｔｏ ａ ｙ ａｇ ｒｔ ｍ ｐａｔｃ ｅ ｓ ｒ ｏ ｔｍ ｚ ｔ ｏ ｓ ｒ ｉ ｔ ｌ ｅ ｃ ｅ ｏｕ ｉ ｎ ｒ ｌｏ ｉｈ ｉ
Ｖ１６ ｏ ｏ２ ． ． Ｎ４
Ａ ｇ２１ ｕ・００
粒 子群 优化 算 法及 其应 用
高 春 涛
（ 哈尔滨商业 大学 基础科学学 院， 哈尔滨 １０７ ） ５ ０ ６ 摘 要： 粒子群算法是近几年来迅速发展起 来的 ， 得到广 泛应用的一种新 型模拟进化优 化算 法． 究 研
表明该算法具有 简单易于实现 ， 可调参数少等优 良性 质． 粒子群算 法理 论及其进展情 况做 了阐述 ， 对
中 ， 个个体 的行 为是建 立在 群体 行为 的基础 之上 每
神经网络训练 、 模糊控制系统等许多领域．
１ 粒子群优化算法
１ １ 粒 子群 优 化算 法基本原 理 ． 粒 子 群 的基 本 概念 来 源 于对 鸟 群 觅食 行 为 的
的 ， 在整个群 体 中信 息是 共 享 的 ， 且 在个 体 之 即 而 间存在 着信息 的交换 与 协作． 些群 集动物 所 表现 这 出的智 能常称 为“ 群集 智 能 ” 它可 表述 为 ： 组相 ， 一
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