基于鱼群算法的函数寻优算法-应用数学毕业论文

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1、西南交通大学本科毕业设计(论文)西南交通大学本科毕业设计（论文）基于鱼群算法的函数寻优算法年级:2013级学号:姓名:林安森专业:数学与应用数学指导老师:卿铭第51页西南交通大学本科毕业设计(论文)2017年5月第51页西南交通大学本科毕业设计(论文)院系数学学院专业数学与应用数学年级2013姓名林安森题目基于鱼群算法的函数寻优算法指导教师评语指导教师(签章)评阅人评语第51页西南交通大学本科毕业设计(论文)评阅人(签章)成绩答辩委员会主任(签章)年月日第51页西南交通大学本科毕业设计(论文)毕业设计（论文）任务书

2、班级学生姓名学号发题日期：年月日完成日期：月日题目1、本论文的目的、意义2、学生应完成的任务第51页西南交通大学本科毕业设计(论文)第51页西南交通大学本科毕业设计(论文)3、论文各部分内容及时间分配：（共12周）第一部分(周)第二部分(周)第三部分(周)第四部分(周)第五部分(周)评阅及答辩(周)备注指导教师：年月日审批人：年月日第51页西南交通大学本科毕业设计(论文)摘要群体智能算法已经成为寻优算法的重要研究方向，国内外的学者都在不断的探索新的智能算法。在一些寻优问题中，如在对Rosenbrock函数这一类非凸

3、，病态单峰函数的寻优，传统方法如牛顿法等并不能得到全局最优解，容易陷入局部最优解，并且计算过程复杂，但群体智能算法就能很好的解决此类问题。智能优化算法包括遗传算法、蚁群算法。模拟退火算法和人工鱼群算法等。本文主要讲述人工鱼群算法。该算法是一种模拟低等生物行为的仿生算法，是一种新型的寻优策略，并且具有鲁棒性强、全局收敛性好、对初值敏感度低等众多优点。本文首先对人工鱼群算法的原理以及基本行为思想和实现方式进行了详细的描述，给出了流程图和主要实现方法，并编写寻优代码，利用经典智能算法验证函数，带入实验进行模拟仿真。然后通

4、过对其中一些关键参数如视野、步长等进行分析，了解到算法后期收敛精度低收敛速度慢等缺点，对该算法进行改进。加入了自适应步长，初始值均匀分布等改进方案，使得算法在前期能更好的照顾全局性，在后期加快收敛速度。最后把改进后的人工鱼群算法应用到了组合优化问题中。通过旅行商问题（TravellingSalesmanProblem简称TSP）举例，描述人工鱼群算法在该问题上的实现方式，编程解决了16个城市的TSP问题。目前鱼群算法的应用还局限于无约束、连续、单目标的确定性优化问题上，在日后的研究中，应当注重该算法在多约束、离散、

5、多目标等不确定优化问题上的研究和应用。关键词：人工鱼群算法全局邻域最优值AbstractGroupintelligencealgorithmhasbecomeanimportantresearchdirectionoftheoptimizationalgorithm,domesticandforeignscholarsareconstantlyexploringnewintelligentalgorithms.Insomeproblems,forexample,inthecaseofRosenbrockfuncti

6、on,wecannotobtaintheglobaloptimalsolution,whichiseasytofallintothelocaloptimalsolutionandthecomplicatedprocess,butthetraditionalmethodsuchasNewtonmethodcanbeobtained.Thegroupintelligencealgorithmcansolve第51页西南交通大学本科毕业设计(论文)suchproblemswell.Theintelligentoptimi

7、zationalgorithmincludesantcolonyalgorithm,particleswarmalgorithm,artificialfishswarmalgorithmandsoon.Thispaperfocusesontheartificialfishswarmalgorithm.Thealgorithmisakindofbionicalgorithmwhichsimulatesthelowbiologicalbehavior.Itisanewkindofoptimizationstrategy

8、,andhasmanyadvantagessuchasstrongrobustness,goodglobalconvergenceandlowsensitivitytotheinitialvalue.Inthispaper,theprincipleofartificialfishswarmalgorithmandthebasicbehaviorthought