利用离散鲸鱼优化算法求解组合优化问题

发布时间：2023-03-09 18:02

　　组合优化问题是运筹学中的一个经典且重要的分支,这类问题在计算机科学、经济管理、交通运输、超大规模集成电路(VLSI)设计、代码设计、图象处理、电子工程、通信工程、金融和市政建设等领域有着广泛的应用。随着科学技术的不断发展,各个领域所提出的新组合优化问题越来越复杂,传统的求解方法已经不能满足人们的需求。演化算法的出现,为求解这些复杂问题提供了一种新的可行方法。演化算法的优点是不要求优化的目标函数具有一些特性,如连续性、可导性等,并且算法本身具有并行性和非常强的寻优能力。鲸鱼优化算法是2016年由Seyedali Mirjalili提出的一种新颖的演化算法,该算法原理简单、易于实现。但鲸鱼优化算法是为了求解解空间是连续的函数优化问题而设计的,不能直接用来求解解空间是离散的各类组合优化问题。目前,大部分学者对鲸鱼优化算法的研究主要还是集中在算法的改进方面,对该算法的离散化研究相对较少。因此,本文主要研究如何设计一个高效的编码转换函数实现鲸鱼优化算法的离散化,并利用经典的背包问题实例验证所提方法的有效性。最后,提出了一种改进的离散鲸鱼优化算法并将其应用到社区发现问题中,为求解复杂网络的社区发现...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
        1.1.1 组合优化问题
        1.1.2 组合优化问题的求解方法
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 WOA研究现状
        1.2.2 KP问题研究现状
        1.2.3 社区发现研究现状
    1.3 研究内容及论文结构
    1.4 本章小结
第二章 鲸鱼优化算法
    2.1 鲸鱼优化算法的仿生学背景
    2.2 鲸鱼优化算法的原理
    2.3 鲸鱼优化算法的伪代码
    2.4 本章小结
第三章 离散鲸鱼优化算法
    3.1 常用离散化方法
    3.2 编码转换函数
    3.3 离散鲸鱼优化算法
    3.4 本章小结
第四章 利用离散鲸鱼优化算法求解背包问题
    4.1 利用DWOA求解0-1KP问题
        4.1.1 0 -1KP的定义与数学模型
        4.1.2 0 -1KP不可行解的处理方法
        4.1.3 利用DWOA算法求解0-1KP
        4.1.4 0 -1KP实例的计算与比较
    4.2 利用DWOA求解D{0-1}KP问题
        4.2.1 D{0-1}KP的定义与数学模型
        4.2.2 D{0-1}KP不可行解的处理方法
        4.2.3 利用DWOA算法求解D{0-1}KP
        4.2.4 D{0-1}KP实例的计算与比较
    4.3 利用DWOA求解BKP问题
        4.3.1 BKP的定义与数学模型
        4.3.2 BKP不可行解的处理方法
        4.3.3 利用DWOA算法求解BKP
        4.3.4 BKP实例的计算与比较
    4.4 本章小结
第五章 改进的离散鲸鱼优化算法求解社区发现
    5.1 复杂网络及社区结构定义
        5.1.1 复杂网络基本概念
        5.1.2 社区结构的定义
    5.2 社区结构的度量标准
        5.2.1 F-score度量
        5.2.2 中心性度量
        5.2.3 标准化互信息
        5.2.4 模块度函数
    5.3 改进的DWOA在社区发现中的应用
        5.3.1 算法的编码方式
        5.3.2 改进的离散鲸鱼优化算法求解社区发现
        5.3.3 实验结果
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 本文工作总结
    6.2 未来研究方向展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果
作者简介
致谢



本文编号：3758042