PSO综述.pptx

PSO概述姓名：郭俊杰学号：1511414003日期：2015-10-17目录PSO背景PSO介绍PSO改进PSO应用PSO背景人工智能在经历了繁荣之后，随着人类探索脚步的不断前进，其复杂性，非线性，系统性的问题越来越多，面对系统的复杂性，由于在方法论上始终没有突破经典计算的思想，已经逐步陷入困境。随着生命科学的迅猛发展，人工智能的研究摆脱了经典逻辑计算的束缚。在这种背景下，社会性动物的自组织行为吸引越来越多的学者进入到这个领域，通过模拟生物的简单个体的行为规律，用于解决一些常规方法没有解决的传统问题，这就产生了一种新型智能计算技术，即“群智能”(SI)。目前群智能研究主要包括蚁群优化算法(ACO)和粒子群优化算法(PSO)。PSO介绍PSO背景PSO介绍PSO改进PSO应用PSO介绍算法提出：1995年，Kennedy博士和Eberhart博士受自然界中鸟类运动模型的启发提出了一种新的基于种群的有哪些信誉好的足球投注网站算法——PSO算法。算法简介：如前所述，PSO模拟鸟群的捕食行为。设想这样一个场景：一群鸟在随机有哪些信誉好的足球投注网站食物。在这个区域里只有一块食物。所有的鸟都不知道食物在那里。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。算法思想：它把所求解问题空间中可能解的位置看成是鸟群运动模型的栖息地，然后通过个体之间的信息交互，逐步提高在求解过程中发现较好的解的可能性，并指引群体中所有的粒子朝着可能解的位置不断聚集。算法分析：PSO算法相对于其他进化算法最大优势在于实现简单和具有更强的全局优化能力。大量实验表明，PSO算法能够解决GA所能解决的各类优化问题。PSO介绍基本原理： 在PSO算法中，可以将种群中的每个个体看成是在寻优空间中的一个没有质量，也没有体积的粒子，个体在有哪些信誉好的足球投注网站空间中以一定的速度飞行，根据个体与群体的飞行经验的综合分析结果动态调整飞行速度，逐渐向问题空间的更好区域移动。每个粒子的位置表示有哪些信誉好的足球投注网站空间中的潜在解，粒子飞翔的方向和距离可以通过粒子的速度来控制，粒子的优劣可以通过一个适应值函数来评价。具体方式： PSO算法初始化为一群随机粒子，然后通过追随当前最优粒子进行不断迭代的有哪些信誉好的足球投注网站直至找到最优解或有效解。在每一次迭代过程中，算法通过跟踪个体极值pbest和全局极值gbest来更新各个粒子。个体极值是目前粒子本身所找到的最优解，全局极值是整个种群目前找到的最优解。YPSO介绍??????OXgbestpbest?算法模型：设粒子群规模为M，决策空间N维，粒子i在时刻t的坐标为,粒子i的速度为, 更新公式： (1) (2)其中为惯性权值，和为加速因子，和是在[0,1]范围内的两个独立的随机数。一般使用来限制粒子的最大速度。表示粒子的个体极值，表示全局极值。从速度更新公式中看出，粒子的速度更新模型主要由三个部分组成：①对自身状态的信任：即以前速度的影响。②认知部分：即粒子最优位置和当前位置之间距离③社会部分：即群体最优位置与粒子当前位置之间距离。PSO介绍算法开始粒子群初始化粒子适应度评价计算个体历史最优计算群体历史最优更新速度和位置N满足条件？Y算法结束基本粒子群优化算法流程Step1：初始化所有粒子Step2：评价每个粒子的适应值Step3：更新每个粒子所经过的最好位置pbestStep4：更新群体经过的最好位置gbestStep5：更新当前粒子的速度和位置Step6：满足迭代终止条件则终止迭代，否则返回Step2继续迭代PSO介绍?参数分析在基本PSO算法中，需要调节的参数主要有种群规模M、最大速度惯性权值以及加速因子c1和c2等。1）种群规模：一般情况下，种群规模在20-40区间取值就能保证对解空间进行充分的有哪些信誉好的足球投注网站，对于大部分问题，种群规模取10就足以取得较好的结果，但对于特定问题，种群规模有时需要在100-200区间取值。2）最大速度：最大速度决定当前位置与最好位置之间区域的精度。如果Vmax太大，粒子可能会飞过最优解，如果太小，粒子不能在局部好区域之外进行足够的有哪些信誉好的足球投注网站，导致容易陷入局部最优值。3）加速因子：加速因子c1和c2是一组调整自身经验与群体经验影响粒子运动轨迹的重要参数。如果c1为0，则粒子仅有群体经验作用于粒子的运动，这时它的收敛速度可能较快，但对一些复杂问题可能容易导致局部收敛；如果c2为0，则仅有自身经验对粒子的运动起作用，群体中的粒子之间不具备信息交互能力，失去了群智能算法所具备的特性，从而难以得到最优解。如果c1和c2同时为0，则粒子不包含任何经验信息只能有哪些信誉好的足球投注网站有限区域，从而难以找到较好的解PSO介绍参数分析惯性权值：性质一：惯性权值的设置影响了粒子的全局有哪些信誉好的足球投注网站能力与局部能力之间的平衡。公式的第一部分表示了粒子以前的速度对粒子飞行轨迹的影响，而惯性权值就是