BSO-OS:目标空间中的头脑风暴优化算法
BSO-OS:目标空间中的头脑风暴优化算法
参考文献
《Brain Storm Optimization Algorithm in Objective Space》
要点
在原始的BSO中,聚类过程中的距离计算非常耗时。本文提出了一种新的收敛运算,该运算将在一维目标空间而不是解空间中实现。其计算时间将仅取决于总体大小,而不取决于问题的维度,因此,可以节省大量的计算时间,这使其具有良好的可伸缩性。
一、目标空间中的头脑风暴优化
A、原始的头脑风暴优化算法
详见:BSO
B、BSO-OS
本文中,在一维目标空间中实施收敛运算,以模仿问题所有者在应用BSO解决单目标优化问题时所选择的更好的想法。算法2给出了目标空间(BSO-OS)中BSO的过程。
1、前perce%个体被划分为精英,剩余个体被划分为普通个体
根据他们的适应度值对所有个体从最佳到最差进行排名。然后,根据个体的排名将所有个体分为两类。前perce%个体被划分为精英,剩余(100-perce)%个体被划分为普通个体。“精英”类似于原始BSO中的聚类中心,而“正常个体”类似于原始BSO中的其他非聚类中心个体。当然,可以将个体划分为更多类别,但是在本文中,为了保持BSO-OS尽可能简单,可以将其划分为两个类别。
2、更新个体
由于BSO-OS中只有两种类别,因此,“更新个体”的方式将有所不同。与原始BSO相似,将基于一个或两个选定的个体生成新的个体。区别将首先是基于“精英”还是“正常”来确定生成新的个体,然后是基于一个还是两个选定的个体来确定生成新的个体。
算法3中给出了“更新个体”操作的伪代码,而概率“pe”是使用精英而不是正常来生成新个体的概率,概率“pone”是基于一个个体生成新个体的概率。当然,可以基于两个以上的个体生成一个新个体,但是在本文中,为了说明其有效性和效率,我们将其与原始BSO中的个体保持一致。在目标空间而不是在解空间中实施收敛运算的过程。
3、破坏随机选择的个体
为了减少由干扰操作带来的所选个体的随机性。在BSO-OS中,只有所选个体的一个随机选择的维的值将被替换为随机值,而不是由原始BSO中的随机生成的个体替换所选的个体。作为补偿,破坏操作将针对每个迭代执行,而不是针对每个迭代执行的可能性很小,例如20%。
三、实验参数
perce:0.1
pe:0.2
pone:0.8
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