人工魚群算法及其應(yīng)用

內(nèi)容概要

　　本書系統(tǒng)地描述了魚群算法的理論、流程結(jié)構(gòu)、發(fā)展改進(jìn)、參量設(shè)置和實(shí)現(xiàn)技術(shù)及其應(yīng)用實(shí)例，著重強(qiáng)調(diào)算法的改進(jìn)及應(yīng)用，各種混合算法的性能及與其他群智能優(yōu)化算法性能的比較，并給出了實(shí)現(xiàn)有關(guān)應(yīng)用實(shí)例的Matlab程序設(shè)計(jì)完整源代碼，為讀者進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)、理解和掌握魚群算法提供了方便。本書適合作為智能優(yōu)化相關(guān)專業(yè)的高年級本科生和研究生教材，特別適合作為魚群算法入門教材以滿足算法初學(xué)者了解和學(xué)習(xí)算法的基本要求，也可作為信息、通信、電氣、控制、管理等工程專業(yè)的科技人員研究和學(xué)習(xí)的參考書和工具書。

作者簡介

江銘炎(1964-)，男，江蘇蘇州人，博士，山東大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師，山東大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院副院長，山東省重點(diǎn)學(xué)科“信號與信息處理”學(xué)術(shù)帶頭人。在國內(nèi)外核心期刊和重要國際學(xué)術(shù)會議上發(fā)表論文150余篇，出版著作四部，主持國家自然科學(xué)基金一項(xiàng)，山東省自然科學(xué)基金兩項(xiàng)，參與國家、省部級及企業(yè)項(xiàng)目多項(xiàng)。主要研究方向：軟計(jì)算、信號與圖像處理、4G通信關(guān)鍵技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、生物信息與海量數(shù)據(jù)挖掘。袁東風(fēng)(1958-)，男，山東濟(jì)南人，博士，山東大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師，山東大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院院長，山東大學(xué)“信息與通信工程”一級學(xué)科博士點(diǎn)學(xué)術(shù)帶頭人，山東省“通信與信息系統(tǒng)”省級強(qiáng)化建設(shè)重點(diǎn)學(xué)科學(xué)術(shù)帶頭人，山東省“寬帶無線通信技術(shù)”省級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)帶頭人。主持和完成國家自然科學(xué)基金三項(xiàng)，山東省自然科學(xué)重點(diǎn)基金兩項(xiàng)，國家和省部級重點(diǎn)橫項(xiàng)項(xiàng)目多項(xiàng)。山東省有突出貢獻(xiàn)的中青年專家，享受國務(wù)院政府特殊津貼。在國內(nèi)外著名期刊和IEEE組織的國際會議上發(fā)表學(xué)術(shù)論文260余篇，出版著作四部。主要究方向：通信理論與抗干擾技術(shù)、跨層設(shè)計(jì)、認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)等。

書籍目錄

《智能科學(xué)技術(shù)著作叢書》序
前言
第1章 緒論
　1.1 優(yōu)化問題
 1.1.1 優(yōu)化的概念與數(shù)學(xué)模型
 1.1.2 優(yōu)化問題與方法的分類
 1.1.3 優(yōu)化問題的復(fù)雜性
 1.2 優(yōu)化算法發(fā)展?fàn)顩r
 1.3 群智能優(yōu)化算法概況
 1.4 幾種群智能優(yōu)化算法簡介
 1.4.1 標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法
 1.4.2　粒子群算法
 1.4.3 蟻群算法
 1.5 人工魚群算法研究與應(yīng)用概述
 1.5.1 魚群算法的提出與改進(jìn)
 1.5.2 魚群算法與其他算法的融合
 1.5.3 人工魚群算法在多領(lǐng)域中的應(yīng)用
 1.5.4 人工魚群算法總結(jié)
 1.6 群智能優(yōu)化算法的發(fā)展展望
 1.7 本章小結(jié)
 參考文獻(xiàn)
第2章 基本人工魚群算法
　2.1 引言
　2.2 魚群模式概論
 2.2.1 魚群模式的提出
 2.2.2 人工魚的結(jié)構(gòu)模型
 2.3 人工魚的四種基本行為算法描述
 2.4 人工魚群算法的尋優(yōu)原理
 2.5 仿真實(shí)驗(yàn)及參數(shù)設(shè)置性能
 2.5.1 仿真實(shí)驗(yàn)
 2.5.2 人工魚群算法的收斂基礎(chǔ)
 2.5.3 各種參數(shù)對收斂性能的影響分析
 2.6 擁擠度因子對優(yōu)化的影響
 2.6.1 擁擠度因子的定義
 2.6.2 擁擠度因子的作用機(jī)理
 2.6.3 仿真實(shí)驗(yàn)
 2.6.4分析和結(jié)論
 2.7 距離對人工魚群算法收斂性能的影響
 2.7.1 人工魚移動(dòng)策略的改進(jìn)
 2.7.2 常用距離介紹
 2.7.3 仿真實(shí)驗(yàn)
 2.7.4 分析和結(jié)論
 2.8　Matlab程序設(shè)計(jì)
 2.8.1 第2.5節(jié)實(shí)例程序設(shè)計(jì)
 2.8.2 第2.7節(jié)實(shí)例程序設(shè)計(jì)
 2.9 本章小結(jié)
 參考文獻(xiàn)
第3章 人工魚群算法的分析與改進(jìn)
　3.1 人工魚群算法全局收斂的基礎(chǔ)
　3.2 人工魚群算法收斂性分析
 3.2.1 簡單隨機(jī)搜索
 3.2.2 全局收斂性
　3.3 魚群算法參數(shù)對優(yōu)化結(jié)果的影響分析
　3.4 需要改進(jìn)魚群算法的原因
 3.4.1 自適應(yīng)步長
 3.4.2 公告牌的引入
 3.4.3 生存競爭機(jī)制的提出
 3.4.4 其他一些改進(jìn)思路
　3.5 自適應(yīng)視野和步長的人工魚群算法
 3.5.1 人工魚群算法的改進(jìn)
 3.5.2 自適應(yīng)視野和步長的實(shí)現(xiàn)
 3.5.3 改進(jìn)后人工魚群算法的特點(diǎn)
 3.5.4 參數(shù)對優(yōu)化的影響
　3.6 仿真實(shí)驗(yàn)
　3.7 全局人工魚群算法
　……
第4章　混合魚群算法
第5章　人工魚群算法在函數(shù)優(yōu)化中的應(yīng)用
第6章　人工魚群算法應(yīng)用
第7章　人工魚群處蔆在通信領(lǐng)域中的應(yīng)用
附錄

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：人們做任何一件事，不論是分析問題，還是進(jìn)行綜合、做出決策，都要用一種標(biāo)準(zhǔn)來衡量一下是否達(dá)到了最優(yōu)。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)技術(shù)改進(jìn)、工程設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)計(jì)劃管理、社會經(jīng)濟(jì)問題中，人們總傾向于采取某種措施，以便在有限的資源條件下或規(guī)定的約束條件下得到最滿意的效果，這就引出了優(yōu)化問題。優(yōu)化是指在合理的時(shí)間范圍內(nèi)為一個(gè)優(yōu)化問題尋找最優(yōu)可行解的過程，其中優(yōu)化問題的可行解之間是可以進(jìn)行量化比較的。所謂優(yōu)化問題，就是在滿足一定的約束條件下，尋找一組參數(shù)值，以使系統(tǒng)（或函數(shù)）的某些最優(yōu)性度量得到滿足，使系統(tǒng)的某些性能指標(biāo)達(dá)到最大或最小。優(yōu)化問題的應(yīng)用涉及工業(yè)、社會、經(jīng)濟(jì)、管理等各個(gè)領(lǐng)域，其重要性是不言而喻的。尋求問題最優(yōu)可行解過程的第一步是要對問題進(jìn)行描述和建立問題的數(shù)學(xué)模型，即利用數(shù)學(xué)方程式和不等式來描述說明所求的優(yōu)化問題，其中包括目標(biāo)函數(shù)和約束條件，而識別目標(biāo)、確定目標(biāo)函數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)形式尤為關(guān)鍵。優(yōu)化問題根據(jù)目標(biāo)函數(shù)、約束函數(shù)的性質(zhì)以及優(yōu)化變量的取值等可以分成多種類型，每一種類型的優(yōu)化問題根據(jù)性質(zhì)的不同都有其特定的求解方法。

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