模式识别与人工智能
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模式识别与人工智能  2009, Vol. 22 Issue (3): 374-380    DOI:
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群搜索优化中基于分布熵的多样性控制*
辛斌,陈杰,窦丽华,彭志红
北京理工大学 自动化学院 北京 100081
Diversity Control Based on Distribution Entropy in Population-Based Search and Optimization
XIN Bin, CHEN Jie, DOU Li-Hua, PENG Zhi-Hong
School of Automatic Control, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081

全文: PDF (382 KB)   HTML (1 KB) 
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 通过分布熵和方差的对比分析, 建立群搜索算法中多样性的定量描述. 针对优化计算中的多模态情况提出个体空间中的模式分类问题, 并提出一种分类方法. 在聚类分析的基础上得到搜索空间中个体的类分布, 进而得到由分布熵描述的多样性指标, 并据此控制个体间的聚散来实现对多样性的控制. 给出一种控制多样性的一阶聚散控制算法, 对其参数设置进行分析. 仿真实验表明该算法优于标准遗传算法、标准粒子群算法以及无分类过程的集聚性搜索算法.
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作者相关文章
辛斌
陈杰
窦丽华
彭志红
关键词 群搜索优化多样性分布熵模式分类集聚与扩散    
Abstract:A quantitative description of diversity in population-based search algorithms is put forward by comparing distribution entropy with variance. The problem of mode classification in individual space is presented for multimodal cases in optimization computation, and a classification method is proposed. On the basis of clustering analysis, the class distribution of individuals in search space is acquired. Furthermore, the diversity index described by distribution entropy is obtained. Then, diversity control is implemented by aggregation and dilation among individuals according to diversity. As an example, a first-order aggregation and dilation (A&D) algorithm for diversity control is presented and the setting of its parameters is analyzed. Simulation results demonstrate that the proposed algorithm performs better than the canonical genetic algorithm, the particle swarm optimization and the A&D search algorithm without classification.
Key wordsPopulation-Based Search and Optimization    Diversity    Distribution Entropy    Mode Classification    Aggregation and Dilation   
收稿日期: 2008-05-19     
ZTFLH: TP301  
基金资助:国家自然科学基金资助项目(No.60374069)
作者简介: 辛斌,男,1982年生,博士,主要研究方向为计算智能、进化算法、智能优化等.E-mail: brucebin@bit.edu.cn.陈杰,男,1965年生,教授,主要研究方向为复杂系统、 多目标优化与决策、 最优控制.窦丽华,女,1961年生,教授,主要研究方向为模式识别、多目标优化与决策.彭志红,女,1975年生,副教授,主要研究方向为生物信息学、优化与决策、智能控制.
引用本文:   
辛斌,陈杰,窦丽华,彭志红. 群搜索优化中基于分布熵的多样性控制*[J]. 模式识别与人工智能, 2009, 22(3): 374-380. XIN Bin, CHEN Jie, DOU Li-Hua, PENG Zhi-Hong. Diversity Control Based on Distribution Entropy in Population-Based Search and Optimization. , 2009, 22(3): 374-380.
链接本文:  
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