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《依概率收斂差分演化算法理論及算法設計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、分類號密級UDC學校代碼10497學位論文題目依概率收斂差分演化算法的理論與算法設計英文TheTheoreticalResearchesandAlgorithmicDesignof題目ConvergentDifferentialEvolutionAlgorithminProbability研究生姓名胡中波姓名熊盛武職稱教授學位博士指導教師單位名稱計算機科學與技術學院郵編430070申請學位級別博士學科專業(yè)名稱計算機科學與技術論文提交日期2014年3月論文答辯日期2014年5月學位授予單位武漢理工大學日期答辯委員會主席評閱人2014年3月萬
2、方數據TheTheoreticalResearchesandAlgorithmicDesignofConvergentDifferentialEvolutionAlgorithminProbabilityADissertationSubmittedtoWuhanUniversityofTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofDoctorofEngineeringbyHuZhongbo(ComputerScienceTechnology)Dissertatio
3、nSupervisor:ProfessorXiongShengwuMarch2014萬方數據獨創(chuàng)性聲明本人聲明，所呈交的論文是本人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得武漢理工大學或其他教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。簽名：日期：學位論文使用授權書本人完全了解武漢理工大學有關保留、使用學位論文的規(guī)定，即學校有權保留并向國家有關部門或機構送交論文的
4、復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權武漢理工大學可以將本學位論文的全部內容編入有關數據庫進行檢索，可以采用影印、縮印或其他復制手段保存或匯編本學位論文。同時授權經武漢理工大學認可的國家有關機構或論文數據庫使用或收錄本學位論文，并向社會公眾提供信息服務。（保密的論文在解密后應遵守此規(guī)定）研究生（簽名）：導師（簽名）：日期萬方數據武漢理工大學博士學位論文摘要差分演化算法是一類新興的典型的演化算法，算法實現簡單、經驗參數少、穩(wěn)健性強。自1995年提出以來，近二十年的研究表明了該算法是應用最廣泛、最高效的演化算法之一。然而，與差分演化算
5、法的應用研究相比，算法的理論研究進展緩慢。關于差分演化算法的收斂性理論研究成果更少，存在為數不多的依概率收斂的差分演化算法被提出，該類算法往往會因為求全能力與求精能力的不平衡導致算法效率不高，達不到理論上的預期效果。針對這些不足之處，論文圍繞差分演化算法的收斂性理論和依概率收斂算法的設計，做了如下幾方面的研究：1.分析了當前關于基本差分演化算法是否全局收斂的結論，進而，基于馬爾科夫鏈模型和隨機漂移模型等兩種方法，證明了基本差分演化算法不能確保依概率全局收斂；2.結合基本差分演化算法變異算子的搜索特征，證明了在一類全局最優(yōu)值點臨近解空間邊界
6、且存在較大測度欺騙最優(yōu)解集的函數上，基本差分演化算法不能依概率全局收斂；3.提出并證明了一個改進的差分演化算法收斂的充分條件，條件要求存在一子序列種群，在改進的繁殖算子作用下，子序列種群中的個體進入全局最優(yōu)解集的概率足夠大。進而，根據這一充分條件，設計了一個依概率收斂的差分演化算法模式，并證明了如均勻變異、高斯變異等常見繁殖算子，在該收斂模式下能輔助差分演化算法在理論上依概率收斂；4.設計了一個在依概率收斂模式下，能輔助差分演化算法收斂的變異算子，稱之為子空間聚類算子，該算子在種群中隨機選取一個優(yōu)質個體作為擾動中心，以兩個隨機產生的邊界個
7、體的差作為擾動的上界，擾動半徑等于擾動上界乘以一個隨機產生的[0,1]上的實數。概率分析和統(tǒng)計分析表明，該算子能夠在較好的平衡求全與求精能力前提下，偏好于在以優(yōu)秀個體為中心的子空間上搜索。進而，在上述收斂模式下，論文結合子空間聚類算子和5個常用的差分演化算法的變異操作，在CEC2005的標準測試函數集上的比較實驗及實驗結果的統(tǒng)計分析表明：子空間聚類算子能改良5個常用的差分演化算法版本。I萬方數據武漢理工大學博士學位論文5.設計了一類面向螺旋壓縮彈簧參數優(yōu)化配置問題的子空間聚類差分演化算法。數值仿真結果表明了該類收斂差分演化算法的競爭力。結
8、合一類有代表性的函數，論文證明了基本差分演化算法不能確保依概率全局收斂，進而，提出了確保改進的差分演化算法依概率收斂的充分條件、滿足充分條件的依概率收斂模式和滿足依概率收斂模式的繁殖算子——子
