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《中国科学技术大学》 2006年
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基于博弈思想的优化算法研究

徐敏  
【摘要】:本文参考自然计算方法的思路,借鉴了博弈理论,模拟人类社会中的经济系统,通过对经济系统中人的行为和相互作用建立模型来构造出一个多主体系统,并使得系统在整个演化过程中呈现出一些可以进行问题求解的特性。具体方法是:采用自下而上的设计方式,构造具有理性人特性的主体,并将大量的主体放到同一个系统中,定义主体之间的博弈引起的利益分配,在主体行为选择的演化过程中使系统呈现出问题寻优的能力。 本文的主要研究工作有: 首先建立一种基于多人博弈的优化算法(EAMG),用于求解组合优化问题。说明了算法的五个要素,并给出了定义良好、可供扩展的算法框架。给出了算法有效所必须满足的三个约束条件(有限性约束:弱一致性约束;收敛性约束)的定义。证明了EAMG算法只要满足这三个约束条件就能以概率1收敛到问题的全局最优解。说明了EAMG算法具有的特性:局部性和全局性、非完备性、任意时间性、鲁棒性、自组织性、动态性等等。 在算法框架的基础上,进一步针对两个经典的组合优化(CO)问题:装箱问题和旅行商问题,应用EAMG进行求解。实验结果表明本算法具有能够在相对短的时间内求得高质量解的优点,与一些经典的优化算法相比具有良好的问题求解能力。通过实验验证了其中的部分特性,如自组织临界性、算法演化过程的动态性、求解的有效性和鲁棒性等。并通过实验说明算法中涉及的参数如何取值能够较有效地求解。 仔细分析了EAMG算法的特点之后,提出了两种变种算法。分别是多群体EAMG和采用better-move主体行动决策方案的EAMG算法。并分别应用两种变种算法对TSP问题进行求解。并将实验结果与原算法作对比。 将演化博弈的思想引入多目标优化问题的求解,提出了一种基于演化博弈的优化算法(EGOA)。EGOA借鉴了演化博弈的思想和选择机制,每一代,我们随机从群体中抽取成对个体并进行重复博弈,以在博弈中取得的效用来确定个体
【学位授予单位】:中国科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP301.6

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 张明晔;郭庆来;孙宏斌;张伯明;吴文传;王彬;;基于合作博弈的多目标无功电压优化模型及其解法[J];电力系统自动化;2012年18期
2 钱海;马建辉;王煦法;;一种新的免疫协同多Agent模型及其仿真分析[J];系统仿真学报;2008年13期
3 林晓华;冯毅雄;谭建荣;;产品方案设计约束模型及其演化博弈算法求解[J];浙江大学学报(工学版);2012年03期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 王书齐;可变模糊集多属性决策理论在大型编队防空决策中的应用研究[D];大连理工大学;2011年
2 钱海;基于人工免疫的多Agent系统及其应用研究[D];中国科学技术大学;2007年
3 陈伯施;铁路运输装备融资租赁创新模式研究[D];北京交通大学;2008年
4 林晓华;面向设计—制造—服役全周期的产品质量控制与优化技术及其在大型空分装备中的应用研究[D];浙江大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 周青;公交运力资源优化配置的分析与研究[D];昆明理工大学;2012年
2 李厚甫;基于博弈策略的多目标进化算法研究[D];湖南大学;2011年
3 王艺洁;基于群智能的绿色供应链协同演化研究[D];浙江工商大学;2013年
4 谌忠瑞;多目标优化设计博弈分析方法的研究与应用[D];浙江大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 叶俊,刘贤德,韩露;基于博弈论的背包问题优化算法[J];华中科技大学学报(自然科学版);2003年09期
2 谢涛,陈火旺,康立山;多目标优化的演化算法[J];计算机学报;2003年08期
3 宋卫国,范维澄,汪秉宏;中国森林火灾的自组织临界性[J];科学通报;2001年06期
4 曹先彬,李金龙,王煦法;基于生态协同的多目标优化研究(英文)[J];软件学报;2001年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 梁学斌;;离散Hopfield神经网络的统一描述[J];安徽大学学报(自然科学版);1993年02期
2 李明;;蚁群算法在土地利用结构优化模型中的应用[J];安徽农业科学;2011年14期
3 拓守恒;;一种多维背包问题的n进制编码遗传求解算法[J];安徽农业科学;2011年32期
4 高志明,关岩,于洪梅,吴秀红,李井会;人工神经网络在化学中的应用进展[J];鞍山钢铁学院学报;2000年03期
5 刘军,兰家隆,王兆明;应用神经网络解决连线总长最短的门阵列布局算法[J];半导体学报;1992年08期
6 成奇明;张树京;;非线性方程组的一种神经元网络解法[J];北方交通大学学报;1992年01期
7 刘淑东;管群;;基于遗传算法的炮兵火力分配策略[J];兵工自动化;2005年05期
8 王新军;卿华;姚娇艳;;流水线加工调度问题的神经网络算法[J];兵工自动化;2011年10期
9 赵勇;刘凯;;数字挖掘方法在遥感分类中的应用研究[J];北京测绘;2009年03期
10 冯建峰,钱敏平;神经网络中的退火——非时齐情形[J];北京大学学报(自然科学版);1993年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 严传魁;王如彬;;基于汉密尔顿原理的神经元模型[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
2 ;Multiobjective Optimization with Competitive Coevolutionary Genetic Algorithms[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
3 ;Edge Detection of Wood Defects in X-ray Wood Image Using Neural Network and Mathematical Morphology[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
4 ;Synthesis of Boolean Networks Via Semi-tensor Product[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
5 林柏梁;;基于模拟退火理论的铁路车流组织优化方法[A];信息科学与微电子技术:中国科协第三届青年学术年会论文集[C];1998年
6 郭东辉;Gerard Parr;;ATM交换机中以神经网络实现ATM信息胞排序交换的研究(英文)[A];信息科学与微电子技术:中国科协第三届青年学术年会论文集[C];1998年
7 ;Joint inversion of seismic data for acoustic impedance[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○四学术论文汇编·第一卷(地球深部)[C];2004年
8 周伟;杨正球;;组合服务中QoS全局最优服务选择算法的改进[A];中国电子学会第十六届信息论学术年会论文集[C];2009年
9 吴章华;王莹;高学东;;具有自适应功能的企业资信分析神经网络系统[A];中国运筹学会第六届学术交流会论文集(上卷)[C];2000年
10 沈世镒;罗跃虎;;关于神经网络研究的若干问题[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 樊建聪;分布估计学习算法研究[D];山东科技大学;2010年
2 孙明;基于小波和迟滞的混沌神经网络及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 徐悦竹;机会发现算法及其应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 李桃迎;交通领域中的聚类分析方法研究[D];大连海事大学;2010年
5 郑大腾;柔性坐标测量机空间误差模型及最佳测量区研究[D];合肥工业大学;2010年
6 朱松;随机回归神经网络的动力学行为研究[D];华中科技大学;2010年
7 黄林峰;多目标进化算法研究[D];中国科学技术大学;2009年
8 于群;电力系统大停电的自组织临界特性研究[D];中国电力科学研究院;2010年
9 汤义;智能交通系统中基于视频的行人检测与跟踪方法的研究[D];华南理工大学;2010年
10 李先锋;基于特征优化和多特征融合的杂草识别方法研究[D];江苏大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李连昌;新安煤田二_1煤层煤与瓦斯突出危险程度预测[D];河南理工大学;2010年
2 罗婷婷;飞机钣金叠板数控套裁下料软件系统的研究[D];南昌航空大学;2010年
3 马水松;多目标遗传算法与非支配集的构造研究[D];山东科技大学;2010年
4 徐小任;基于BP神经网络的城镇网络地价评估模型研究[D];广西师范学院;2010年
5 程慧;基于神经网络的两类问题研究[D];广西师范学院;2010年
6 吴家瑞;服装产品加工成本快速估算方法研究[D];浙江理工大学;2010年
7 王捷;数字图像边缘检测方法的若干改进与应用研究[D];浙江理工大学;2010年
8 邵晓路;蚁群群体智能网络可视化试验平台研制[D];浙江理工大学;2010年
9 雷明杰;神经网络和遗传算法在中厚板轧机中的应用研究[D];郑州大学;2010年
10 张华杰;模糊神经网络在肺癌诊断中的应用[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何平;论融资租赁的风险与防范对策[J];安徽农业大学学报(社会科学版);2001年01期
2 王平;张立;侯玉;;基于Agent的航母舰载机出航准备指挥决策系统建模[J];兵工自动化;2007年05期
3 王俊涛;李勇;尤志锋;程杰;;基于D-S证据理论的空中目标威胁度排序模型[J];兵工自动化;2007年12期
4 杨继平,邱菀华;决策科学的发展和展望[J];北京航空航天大学学报(社会科学版);2000年04期
5 潘红华,王建明,朱森,胡家升,汪德虎;目标威胁判断的模糊模式识别模型[J];兵工学报;2004年05期
6 周锐,李惠峰;神经网络理论在微分对策中的应用[J];北京航空航天大学学报;2000年06期
7 童其慧;主成分分析方法在指标综合评价中的应用[J];北京理工大学学报(社会科学版);2002年01期
8 杨亚西,杨波;融资租赁方式的比较分析[J];商业研究;2003年24期
9 徐翔,王乐鹏,黄立平;信息不对称与租赁风险评估[J];江西师范大学学报(自然科学版);2004年03期
10 朱嫒玲;;我国城市交通发展现状与优化[J];长春大学学报;2009年03期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 庞继红;复杂机电产品设计质量若干关键技术研究[D];重庆大学;2011年
2 黄宪成;模糊多目标决策理论、方法及其应用研究[D];大连理工大学;2003年
3 张鹏翔;多目标进化算法及其在电力系统中的应用研究[D];华中科技大学;2004年
4 汪祖柱;基于演化算法的多目标优化方法及其应用研究[D];安徽大学;2005年
5 伊国栋;产品信息符号建模理论、方法及其应用研究[D];浙江大学;2003年
6 雷英杰;基于直觉模糊推理的态势与威胁评估研究[D];西安电子科技大学;2005年
7 王永平;证券投资者行为的进化博弈及其多重均衡研究[D];重庆大学;2005年
8 刘海林;单目标、多目标最优化进化算法[D];华南理工大学;2002年
9 安伟刚;多目标优化方法研究及其工程应用[D];西北工业大学;2005年
10 徐自祥;微分对策理论及在作战指挥控制中的应用研究[D];西北工业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 许海靖;飞机融资租赁的方式比较与风险研究[D];南京航空航天大学;2002年
2 胡吉欢;国际融资租赁风险管理问题研究[D];浙江大学;2001年
3 高红丽;高速公路客运发展的关键问题研究[D];西南交通大学;2004年
4 夏钰;城市公交线路运力合理配置方法研究[D];东南大学;2006年
5 王志国;中国铁路运力资源配置研究[D];北京交通大学;2007年
6 徐磊;基于遗传算法的多目标优化问题的研究与应用[D];中南大学;2007年
7 胡兴华;公交线路运力配置方法研究[D];西南交通大学;2007年
8 魏东;基于混合蚁群算法的网格任务调度研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
9 卜国红;供应链企业间演化博弈研究[D];武汉理工大学;2009年
10 张青;网格环境下任务调度算法的应用研究[D];大连海事大学;2009年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 张丽;徐玉琴;王增平;李雪冬;李鹏;;包含分布式电源的配电网无功优化[J];电工技术学报;2011年03期
2 于尧;李喆;刘军;刘翠香;郭磊;;一种适合分级Ad hoc网络的动态信誉评估模型[J];电子与信息学报;2010年06期
3 张明晔;郭庆来;孙宏斌;童建中;张伯明;吴文传;王彬;;应用于北美电网的自动电压控制系统设计与实现[J];电网技术;2013年02期
4 丁涛;郭庆来;孙宏斌;徐峰达;许晓菲;贾琳;;抑制大规模连锁脱网的风电汇集区域电压预防控制策略[J];电力系统自动化;2014年11期
5 徐玉琴;李雪冬;张丽;;基于多智能体免疫算法的配电网供电恢复[J];华北电力大学学报(自然科学版);2010年02期
6 党存禄;张宁;邵冲;;电力系统无功优化研究综述[J];电网与清洁能源;2014年01期
7 刘朝华;张英杰;吴建辉;;一种求解TSP问题的改进克隆选择算法[J];系统仿真学报;2010年07期
8 张泊平;赵艳杰;;基于免疫协同进化的Multi-Agent系统建模[J];许昌学院学报;2013年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 陈建华;李刚强;傅调平;;基于免疫Multi-Agent舰艇对空防御CGF建模[A];第13届中国系统仿真技术及其应用学术年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 张丽;含分布式电源的配电网事故解列与供电恢复策略研究[D];华北电力大学(北京);2010年
2 萧筝;客户需求信息处理理论和方法研究[D];武汉理工大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 乔雅琳;我国高铁项目PPP融资风险管理研究[D];浙江大学;2011年
2 陈荣锋;融资租赁在发电企业的应用研究[D];华北电力大学(北京);2010年
3 管淑琴;资源共享下的协同运输策略研究[D];北京交通大学;2010年
4 何军;高速铁路PPP投融资模式研究[D];北京交通大学;2010年
5 李雪冬;含DG的配电网供电恢复问题的研究[D];华北电力大学(河北);2010年
6 陈超;基于预测模型的动态多目标优化算法研究[D];湖南大学;2012年
7 刘茜;基于免疫算法和模糊评价的配电网自愈策略研究[D];华北电力大学;2012年
8 陈帅;基于免疫Agent的协同进化算法研究[D];哈尔滨理工大学;2012年
9 汤伟中;基于线性灵敏度分析的自动电压控制方法及软件开发[D];湖南大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 刘西奎,李艳,许进;背包问题的遗传算法求解[J];华中科技大学学报(自然科学版);2002年06期
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