[發明專利]一種新型的群智能游牧算法

在審

• 申請號: 201910065705.4
• 申請日: 2019-01-24
• 公開（公告）號: CN109800850A
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 林娜;付璐煒;趙亮;拱長青
• 申請（專利權）人: 沈陽航空航天大學
• 主分類號: G06N3/00
• 分類號: G06N3/00
• 代理公司: 沈陽維特專利商標事務所(普通合伙) 21229
• 代理人: 甄玉荃

1.一種新型的群智能游牧算法，其特征在于，游牧算法將待優化問題的搜索空間當作一片草原，游牧部落總是向著水草更加豐茂即適應度更好的地方遷徙，隨后將部落成員，即搜索代理，劃分為牧民和斥候，以部落為中心分別以不同的策略進行搜索作業，對應算法的局部開采和全局勘探；

所述算法通過牧民放牧活動、斥候探索活動、部落遷徙及決策活動三個過程組成；具體的步驟如下：

步驟1：初始化群智能游牧算法參數；

步驟2：牧民放牧活動；

步驟3：斥候探索活動；

步驟4：部落遷徙及決策；

步驟5：終止算法并返回最優解。

2.根據權利要求1所述的一種新型的群智能游牧算法，其特征在于，所述步驟1的具體內容為：初始化群智能游牧算法參數；

確定種群個數M，最大迭代次數Max_ite，由待優化問題確定維度N，搜索空間的范圍的下界X_min，上界X_max，牧民在整個種群中所占比例的上限max_p＝0.9，比例下限min_p＝0.4，在搜索空間中，隨機生成M個點，分別計算其適應度，適應度值最小的點保留，作為當前部落所在。

3.根據權利要求1所述的一種新型的群智能游牧算法，其特征在于，所述步驟2的具體內容為：

根據公式(1)計算牧民的數量M_H，其中t＝1,2,3...Max_ite，為當前迭代次數：

牧民在第t輪迭代時的搜索范圍R(t)按公式(2)計算：

其中，α是大于1的增長因子，β是大于0小于1的凋萎因子，f_tribe(t)表示在第t輪迭代時，部落所在的位置的適應度值，即當前一輪迭代發現了更好的位置，則牧民活動的范圍可增長，如果沒有找到更好的位置，隨著資源消耗，牧民應縮小活動范圍。

4.根據權利要求3所述的一種新型的群智能游牧算法，其特征在于，所述步驟2中α＝1.1，β＝0.9。

5.根據權利要求1所述的一種新型的群智能游牧算法，其特征在于，所述步驟3的具體內容為：根據公式(3)計算斥候的數量M_S：

M_S＝M-M_H 公式(3)

斥候以部落為中心，以高斯分布概率探索一定的范圍，斥候的位置可用公式(4)描述：

X_Scout～N(X_tribe,σ²) 公式(4)

上式中X_Scout為斥候探索的位置，服從高斯分布N(X_tribe,σ²)，其數學期望值為X_tribe，方差為σ²，方差σ²即斥候探索的幅度，直接決定探索范圍，第t輪迭代時探索幅度σ(t)由公式(5)計算：

6.根據權利要求1所述的一種新型的群智能游牧算法，其特征在于，所述步驟4的具體內容為：

評估部落中的所有成員，即所有的牧民和斥候，計算每一個成員所在位置的適應度并與部落位置的適應度比較，隨后部落遷徙至適應度最佳的位置并保留其適應度值，即更新X_tribe和f_tribe(t)。

7.根據權利要求1所述的一種新型的群智能游牧算法，其特征在于，所述步驟5具體為：返回步驟2繼續執行迭代，直至滿足算法終止條件；所述算法的終止條件為：迭代次數達到上限Max_ite或當前最優解f_tribe(t)達到指定精度。