二进制阿基米德优化算法及其应用

来源：计算机技术与发展杂志2023年第05期北京时间：

作者：李春生;';卢羿州;'

单位：1. 东北石油大学 计算机与信息技术学院,黑龙江 大庆 163319;2. 黑龙江省石油大数据与智能分析重点实验室,黑龙江 大庆 163319

摘要：组合优化问题的研究在各个领域中有着广泛的应用意义。 阿基米德优化算法是一种新型的元启发式算法,在求解连续空间的优化问题上应用广泛,但不能直接用于求解离散空间的组合优化问题。 因此,提出了二进制阿基米德优化算法用以解决组合优化问题。 首先,借鉴部分二进制优化算法,选用转换函数,并以位置距离差作为参数进行空间映射。其次,根据问题对编码的要求,在阿基米德优化算法的基础上选取不同的转换函数和 sigmoid 函数进行位置更新,同时提出了一种对应 S 型转换函数的 sigmoid 函数,以提高最优解的搜索效率与质量。 最后,引入北极熊算法的出生与死亡规则,以更好地进行全局搜索,减少陷入局部最优解的次数。 通过模拟求解 0 -1 背包问题的仿真实验和在热力管道保温结构优化项目中的应用,验证了二进制阿基米德优化算法具有良好的收敛性、稳定性和搜索速度快等特点,且在对编码有要求时使用 S 型转换函数较 V 型转换函数具有更好的效果。

关键词：组合优化问题;群体智能计算;二进制阿基米德优化算法;转换函数;保温结构优化