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新型仿生群智能算法及其生产调度应用
0.00    
图书来源: 浙江图书馆(由图书馆配书)
  • 配送范围:
    全国(除港澳台地区)
  • ISBN:
    9787030430311
  • 作      者:
    叶春明,李永林,刘长平著
  • 出 版 社 :
    科学出版社
  • 出版日期:
    2015
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内容介绍
  首先从仿生学角度出发,阐述了仿生学的起源和发展,探讨了仿生学与自然计算的内在联系。进一步地,在自然计算理念基础上提炼出仿生群智能优化算法的基本环节和一般流程,构建出仿生群智能优化算法内在的统一框架,从理论上分析了基于统一框架的仿生群智能优化算法的渐近收敛性,并对典型的仿生群智能优化算法进行了数学化描述。针对两种有代表性的新兴仿生群智能算法──萤火虫算法和蝙蝠算法进行了研究,分别从仿生原理、优化机理、数学模型、收敛性等方面进行了分析,并从函数优化和组合优化两方面验证了上述算法的优化性能。
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精彩书摘
  《新型仿生群智能算法及其生产调度应用》:
  在产卵策略上,布谷鸟为了不引起宿主鸟的警觉,一般会将寄生鸟巢中的一枚卵移走,以自己的卵取而代之保持卵的总数不变,另外一种更加侵略性的行为就是布谷鸟将所有卵推出巢外迫使宿主鸟重新产卵。
  布谷鸟卵的孵化期比宿主鸟卵的孵化期短,因而布谷鸟幼雏首先破壳而出,这一点带来的优势是,在早期幼雏可以独享义亲的哺育,得到充足的食物而快速成长,继而能够将义亲的雏鸟推出巢外继续独享义亲的抚育,布谷鸟幼雏具备模仿宿主幼鸟叫声的能力,因此宿主鸟很难分辨出其为外来个体。
  另外,布谷鸟并不是随意选择宿主鸟巢,它们通常会从食物充足量、气候环境、宿主鸟种类等多个指标择优选择宿主鸟窝,以提高后代成功孵化、存活的概率。然而,借窝产卵并非一帆风顺,如果宿主鸟返巢发现布谷鸟侵占自己的鸟窝,将会与其发生激烈搏斗,甚至会将鸟窝中的卵全部抛弃。在进化过程中,宿主鸟也逐渐具备一套反寄生行为,一旦发现寄生卵,宿主鸟就将其扔出或者弃巢而去重新选择地方繁衍后代。
  4.1.2 Levy飞行理论
  在自然界中,许多现象都是一种随机过程,如太阳黑子的出现、某地年降雨量、分子的扩散过程等。Levy飞行是一种随机过程,Viswanathan等在1996年首次将其用来解释动物觅食行为的路径。他们利用卫星定位系统跟踪信天翁飞行轨迹时发现,其每次飞行中两点问直线距离的增量服从幂律分布。Viswanathan等在Levy飞行领域的研究取得了丰硕的成果,这一点激发许多专家开始在各领域做类似的研究。Reynolds通过研究蜜蜂及果蝇的觅食飞行路径发现,它们的飞行间距呈现频繁的短距与偶然的长距相间的规律,均符合Levy飞行的特征,并指出当目标位置随机且分布较为分散时,Levy飞行对于它们来说是最高效的觅食策略。此外,研究者发现狒狒、蜘蛛猴、驯鹿、豺等动物的运动轨迹中也存在Levy飞行或近似Levy飞行的特征。
  早期对人类行为的研究都是假设人类行为服从泊松过程,即同一种行为相继发生的间隔差别不大而是较为均匀的。但是随着统计工具与技术的发展,人们逐渐具有更先进的设备与方法来发现与分析人类活动历史数据中的统计规律。Bertrand等跟踪渔民捕鱼时渔船的行进轨迹发现,Levy飞行模型能够刻画出他们的捕鱼过程。Vazquez等通过对圣母大学教师的借书行为进行研究得出,人们的借书间隔同样符合Levy分布规律的结论。
  ……
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目录
第1章 绪论
1.1 仿生学与自然计算
1.2 仿生群智能算法统一描述
1.3 基于统一框架的仿生群智能算法收敛性分析
1.4 仿生群智能优化框架的新实例
1.5 本章小结
参考文献

第2章 萤火虫算法研究
2.1 萤火虫荧光特征与发光机制
2.2 萤火虫算法优化机理
2.3 函数优化问题仿真实验
2.4 组合优化问题仿真实验
2.5 本章小结
参考文献

第3章 蝙蝠算法研究
3.1 蝙蝠回声定位声波特征
3.2 蝙蝠算法优化机理
3.3 函数优化问题仿真实验
3.4 组合优化问题仿真实验
3.5 本章小结
参考文献

第4章 布谷鸟算法研究
4.1 布谷鸟算法的原理
4.2 布谷鸟算法的数学模型
4.3 资源均衡优化问题的布谷鸟算法
4.4 组合优化问题仿真实验
4.5 本章小结
参考文献

第5章 新型仿生群智能算法的改进研究
5.1 具有混沌搜索策略的萤火虫算法
5.2 具有L6vy飞行特征的蝙蝠算法
5.3 基于差分进化的布谷鸟算法
5.4 多智能体布谷鸟算法
5.5 改进布谷鸟算法仿真实验及分析
5.6 本章小结
参考文献

第6章 新型仿生群智能算法在复杂流水车间调度中的应用
6.1 求解零等待流水车间调度问题的蝙蝠算法
6.2 求解零空闲置换流水车问调度问题的离散萤火虫算法
6.3 本章小结
参考文献

第7章 新型仿生群智能算法在学习效应调度优化中的应用
7.1 学习效应的概念
7.2 研究现状
7.3 具有工件相关学习效应的流水车间调度问题
7.4 学习遗忘效应阻塞流水车间调度问题研究
7.5 本章小结
参考文献
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