【进化算法】常见单目标进化算法一览
一、进化算法是什么?
进化算法是一类借鉴自然界生物进化机制(如遗传、选择、变异、重组)的随机搜索与优化方法。它们使用种群来表示潜在解,通过模拟“自然选择”和“适者生存”来迭代寻找最优解。
二、主要的进化算法类别
以下是常见的进化算法种类:
类别 | 代表算法 | 特点 |
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遗传算法(GA) | Genetic Algorithm | 基于染色体编码,采用选择、交叉、变异等操作 |
遗传规划(GP) | Genetic Programming | 个体是程序结构(如树),用于自动生成程序 |
演化策略(ES) | Evolution Strategies | 着重连续变量优化,使用高斯扰动和自适应策略参数 |
演化规划(EP) | Evolutionary Programming | 类似 ES,但不强调重组,适用于有限状态机演化等 |
差分进化(DE) | Differential Evolution | 基于向量差分进行变异操作,收敛快 |
粒子群优化(PSO) | Particle Swarm Optimization | 模拟鸟群觅食行为,个体有速度、位置 |
蚁群算法(ACO) | Ant Colony Optimization | 模拟蚂蚁信息素寻路机制,常用于路径规划 |
人工蜂群算法(ABC) | Artificial Bee Colony | 模拟蜜蜂采蜜行为,适合函数优化 |
文化算法(CA) | Cultural Algorithm | 结合个体进化和知识传承 |
协同进化算法(CoEA) | Cooperative Co-evolutionary Algorithm | 将问题分解为子种群协同演化 |
多目标进化算法(MOEA) | 如 NSGA-II, SPEA2 | 处理多目标优化问题,寻找帕累托前沿 |
三、HSPO 属于哪类?
HSPO 是将粒子群优化(PSO)与其他算法(如 GA、局部搜索、模拟退火等)结合的混合形式,因此它:
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本质属于 群体智能优化算法(Swarm Intelligence)
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在方法学上属于 进化计算的范畴
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是一种 混合进化算法(Hybrid Evolutionary Algorithm)