智能優化算法——基於生物行為模型的案例分析與設計

本書是一部系統論述基於生物行為模型的智能優化算法案例與實現的著作。全書共分為6章:第1 章介紹生物啟發式計算的研究背景, 對傳統生物啟發式計算方法進行了概述;第2章介紹將層次型信息 交流拓撲結構引入人工蜂群覓食模型中的內容, 提出基於層次型信息交流機制的多蜂群協同進化優化算 法, 使用該算法在搜索過程中能夠維持整個種群多樣性的群落級進化, 從而剋服傳統單層生物啟發式優化 模型的“ 早熟收斂” 問題, 並進一步提升算法的收斂速度與收斂精度; 第3章借鑒微生物學**研究成果, 從能量變化角度對細菌構建基於生命周期的優化模型, 進一步介紹基於生命周期的菌群覓食自適應優 化算法;第4章研究如何將改進的蜂群覓食優化算法用於求解聚類問題, 將基於層次型信息交流機制 的多蜂群協同進化優化的聚類優化算法用於教學評價體系;第5章研究如何將基於 L C B F A 的多閾值 圖像分割算法用於圖像分割的問題;第6章對植物根系自適應生長與**覓食這種典型生物個體行 為進行深入研究, 建立了基於根系生長的智能計算模型— — —混合人工植物根系生長優化模型。 本書從生物建模機理、 算法設計和工程應用層面針對典型的生物覓食行為啟發式計算方法進行 研究, 取得了具有創新性和應用價值的成果, 所提出的改進策略和優化方法對於拓展相關領域的研 究、 指導實際應用都將具有一定的借鑒意義, 可為從事相關智能優化方法研究的科研工作者提供可 借鑒的理論指導。

目錄

第1章智能優化算法概述

1.1生物啟發式計算研究背景

1.2生物啟發式計算典型方法分析

1.2.1遺傳算法

1.2.2神經網絡計算

1.2.3模糊計算

1.2.4蜂群優化算法

1.2.5細菌覓食優化

1.3生物啟發式計算的應用與發展趨勢

1.4本章小結

第2章基於層次型信息交流機制的多蜂群協同進化

2.1人工蜂群算法的基本思想與流程

2.2多蜂群協同進化機制

2.3層次型信息交流機制

2.3.1靜態拓撲結構交流機制

2.3.2動態拓撲結構交流機制

2.4層次型信息傳遞策略設計

2.5基於層次型信息交流機制的多蜂群協同進化優化算法設計

2.5.1多蜂群協同進化優化算法模型

2.5.2多蜂群協同進化優化算法流程設計

2.6蜂群協同進化算法性能測試與分析

2.6.1基於平面拓撲結構的單蜂群優化算法測試

2.6.2基於層次型信息交流機制的多蜂群優化算法測試

2.7本章小結

第3章基於生命周期的菌群覓食自適應優化

3.1人工細菌優化算法的基本模型

3.1.1趨化行為

3.1.2繁殖與消亡

3.1.3遷移

3.2微生物種群演化動力學與優化策略

3.2.1微生物種群演化動力學

3.2.2基於生命周期的菌群覓食自適應優化策略

3.3基於生命周期的菌群覓食自適應優化模型與算法流程

3.3.1優化模型

3.3.2算法流程

3.4基於生命周期的菌群覓食自適應優化算法性能分析

3.5本章小結

第4章面向聚類分析的MCABCFCM算法研究與應用

4.1引言

4.2聚類算法現狀概述

4.3典型的模糊C均值算法

4.4MCABCFCM算法設計

4.5基於MCABCFCM算法的教學評價方法研究

4.5.1教學評價的影響因素

4.5.2教學評價數據的標準化

4.6本章小結

第5章基於LCBFA的多閾值圖像分割算法及在彩色圖像處理中的應用研究

5.1引言

5.2彩色空間的轉換與多閾值圖像分割算法

5.2.1彩色空間的轉換

5.2.2多閾值圖像分割算法

5.3基於LCBFA的多閾值圖像分割算法

5.3.1圖像分割步驟

5.3.2彩色圖像分割

5.4基於BFA和LCBFA的多閾值圖像分割算法性能分析

5.5本章小結

第6章植物根系自適應生長層級演化模型及算法

6.1植物根系優化算法

6.1.1生長素模型

6.1.2趨向性

6.1.3分根

6.1.4側根隨機搜索

6.1.5根尖老化死亡

6.2植物根系層級演化交流模式

6.2.1同層級信息交流模式

6.2.2層級間信息交流模式

6.3植物根系自適應生長層級演化算法

6.4HARFO算法性能測試

6.5本章小結

參考文獻