引力场优化算法的并行及优化研究

发布时间：2021-11-05 02:24

　　最优化理论与方法是人们在应对实际问题时,从多种解决方法和解决途径中选取最优方案所使用的一种重要手段,最优化问题在人类社会中也是普遍存在。随着实际问题变的多元化和离散化,大量组合优化问题的求解时间呈现指数型增长。为实现对实际复杂问题的优化求解,现代优化算法在20世纪80年代兴起。引力场算法是郑明提出的一种现代优化算法,这种算法主要是模拟天体力学,依据星云盘模型（SNDM）通过数学建模获得而来。它模拟行星形成的过程来搜索最优解。虽然此优化算法相较于其它优化算法在多峰值优化问题上更有优势,但对目标最优解的精度要求较高时,则需要初始化大量的灰尘粒子参与运算,这导致算法执行效率较低。由此,本文提出一种基于多种群并行（粗粒度模型）的优化方式来加速引力场算法（GFA）。借助MATLAB的计算平台,使用其并行工具箱,主要是利用多核CPU的并行计算方式,实现并行的引力场优化算法,使得算法执行速度得到提高。同时,本文还在并行引力场优化算法（PGFA）中对移动操作和吸收操作进行改进。在提高算法执行速度的同时,提高算法求解精度。最后选取8个经典无约束优化问题的测试函数,从不同变量维度和不同分组数量以及不同初始... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

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越过极值点示例图

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于引力场粒子滤波算法估算锂电池健康状态[J]. 林娜,朱武,邓安全.  科技创新与应用. 2019(25)
[2]基于引力场优化的Unscented FastSLAM2.0算法[J]. 陈世明,刘俊恺,肖娟.  控制理论与应用. 2018(08)
[3]基于引力场的粒子滤波算法[J]. 陈世明,肖娟,李海英,聂森.  控制与决策. 2017(04)
[4]多核环境下并行粒子群算法[J]. 何莉,刘晓东,李松阳,张倩.  计算机应用. 2015(09)
[5]基于引力场算法的基因调控网络构建[J]. 郑明,刘桂霞,周柚,周春光.  吉林大学学报(工学版). 2014(02)
[6]基于CUDA平台的遗传算法并行实现研究[J]. 谭彩凤,马安国,邢座程.  计算机工程与科学. 2009(S1)
[7]基于MSP430F149的重质油评价装置智能控制系统[J]. 章扬,张锡岭.  计算机系统应用. 2009(01)

博士论文
[1]引力场算法及其在生物信息学中的应用[D]. 郑明.吉林大学 2013
[2]复杂目标电磁散射特性精确计算方法的并行化和实现[D]. 王辛刚.上海大学 2011

硕士论文
[1]基于CUDA的并行粒子群优化算法研究及应用[D]. 李景超.广东工业大学 2014
[2]基于智能算法的网络入侵检测技术研究[D]. 刘丽丽.江南大学 2009
[3]应用并行FDTD软件设计Ku波段微带天线阵[D]. 代明.中国传媒大学 2008
[4]群智能算法的并行化研究及其在图像配准中的应用[D]. 王鹏.江南大学 2008



本文编号：3476880