灰狼优化(GWO)算法的8种中文变体(含MATLAB代码)

先做一个声明:文章是由我的个人公众号中的推送直接复制粘贴而来,因此对智能优化算法感兴趣的朋友,可关注我的个人公众号:启发式算法讨论。我会不定期在公众号里分享不同的智能优化算法,经典的,或者是近几年提出的新型智能优化算法,并附MATLAB代码。

首先,对于GWO算法不了解的同学,可以查看往期推送:

灰狼优化(GWO)算法(含MATLAB代码)

算法的性能不是绝对的,而是相对的。基于某一实际问题或优化函数,几种算法之间进行收敛精度、收敛速度、稳定性的比较。因此,如果改进GWO算法,它首先需要与标准GWO进行对比,其次就是与它的同类算法进行对比,即其他优秀的GWO变体算法。

这一期总共实现了8种中文变体,大家在写中文文章时可以考虑采用。它们的一些信息如表1所示。

表1 8种中文GWO变体的信息
算法名 年份 期刊 期刊级别
IGWO [1] 2017 计算机应用 北核、CSCD
ODGWO [2] 2019 控制与决策 EI、北核、CSCD
DSF-GWO [3] 2021 计算机应用研究 北核、CSCD
MGWO [4] 2021 上海理工大学学报 北核、CSCD
ncpGWO [5] 2021 计算机应用与软件 北核
MSI_GWO [6] 2022 国外电子测量技术 北核
PSO-GWO [7] 2022 科学技术与工程 北核
newGWO [8] 2023 计算力学学报 北核、CSCD

01
算法改进策略简介

IGWO改进策略:

1.引入权值因子

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2.概率扰动策略

ODGWO改进策略:

1.最优最差反向学习策略

2.动态随机差分变异策略

3.单维和全维分段操作

DSF-GWO改进策略:

1.动态扰动因子策略

2.翻筋斗觅食策略

MGWO改进策略:

1.指数规律收敛因子调整策略

2.自适应位置更新策略

3.修订的动态权重策略

ncpGWO改进策略:

一种非线性控制参数组合调整策略

MSI_GWO改进策略:

1.非线性参数调整策略

2.动态权重位置更新策略

3.小波函数最优解扰动策略

PSO-GWO改进策略:

1.精英反向学习机制

2.控制参数的改进

3.PSO思想的位置更新策略

newGWO改进策略:

1.Tent映射方程初始化种群

2.收敛因子调整策略

3.位置更新策略

02
改进效果

为了简要展示算法的改进效果,将每个GWO变体与标准GWO算法进行了对比。参数设置参照其参考文献,最大迭代次数为500,种群规模为50,测试集为CEC2005。收敛曲线如图1到图8所示。

IGWO vs GWO

图1 IGWO和GWO在CEC2005 f1上的收敛曲线

ODGWO vs GWO

图2 ODGWO和GWO在CEC2005 f7上的收敛曲线

DSF-GWO vs GWO

图3 DSF-GWO和GWO在CEC2005 f1上的收敛曲线

MGWO vs GWO

图4 MGWO和GWO在CEC2005 f1上的收敛曲线

ncpGWO vs GWO

图5 ncpGWO和GWO在CEC2005 f1上的收敛曲线

MSI_GWO vs GWO

图6 MSI_GWO和GWO在CEC2005 f1上的收敛曲线

PSO-GWO vs GWO

图7 PSO-GWO和GWO在CEC2005 f1上的收敛曲线

newGWO vs GWO

图8 newGWO和GWO在CEC2005 f1上的收敛曲线

03
MATLAB代码

关注公众号。公众号里有。

采用动态权重和概率扰动策略改进的灰狼优化算法(IGWO):

新型反向学习和差分变异的灰狼优化算法(ODGWO):

一种增强型的灰狼优化算法(DSF-GWO):

一种改进的灰狼优化算法(MGWO):

基于非线性控制参数组合策略的灰狼优化算法(ncpGWO):

一种多策略改进的灰狼优化算法(MSI_GWO):

一种基于粒子群思想的灰狼优化算法(PSO-GWO):

改进的灰狼优化算法(newGWO):

04
参考文献

[1]陈闯,Ryad Chellali,邢尹.采用动态权重和概率扰动策略改进的灰狼优化算法[J].计算机应用,2017,37(12):3493-3497+3508.

[2]张新明,王霞,康强.改进的灰狼优化算法及其高维函数和FCM优化[J].控制与决策,2019,34(10):2073-2084.DOI:10.13195/j.kzyjc.2018.0146.

[3]王正通,程凤芹,尤文,李双.基于翻筋斗觅食策略的灰狼优化算法[J].计算机应用研究, 2021,38(05):1434-1437.DOI:10.19734/j.issn.1001-3695.2020.04.0102.

[4]张阳,周溪召.求解全局优化问题的改进灰狼算法[J].上海理工大学学报,2021,43(01):73-82.DOI:10.13255/j.cnki.jusst.20200331002.

[5]张孟健,龙道银,杨小柳,王霄,杨靖.基于非线性控制参数组合策略的灰狼优化算法[J].计算机应用与软件,2021,38(05):250-255+322.

[6]陈敏,陈晔,牛兴龙,武志博.求解全局优化问题的多策略改进灰狼算法[J].国外电子测量技术,2022,41(11):22-29.DOI:10.19652/j.cnki.femt.2204260.

[7]胡泽洲,于仲安,张军令.改进的灰狼算法在电动汽车充电调度中的应用[J].科学技术与工程,2022,22(30):13355-13362.

[8]谢少鹏,吴柏生,赵秀婷,邹敏清,林丹锐.基于改进灰狼优化算法的结构损伤识别[J/OL].计算力学学报:1-8[2023-03-29].http://kns.cnki.net/kcms/detail/21.1373.O3.20230309.1128.026.html

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