1. 什么是粒子群算法一文搞懂!
粒子群优化(Particle Swarm Optimization, PSO),由James Kennedy和Russell Eberhart于1995年提出,是一种模拟鸟群觅食行为的搜索算法。它的核心在于每个粒子代表一个解,速度、位置和适应度构成粒子的三大属性。粒子通过跟踪个体极值(P_best)和个人群体极值(G_best)来不断优化搜索。
算法首先初始化一群粒子,赋予随机位置和速度。在迭代过程中,粒子的速度和位置根据以下规则更新:速度由惯性项、自身认知项和群体认知项共同决定,位置则是基于新速度进行调整。参数设置如种群规模影响全局和局部搜索,惯性因子的线性递减有助于平衡探索与利用;最大速度的设定则影响搜索速度和易陷入局部最优的风险。
种群规模需谨慎调整,避免过小陷入局部最优,过大则计算复杂度增加。惯性因子的减小策略有助于在搜索初期广泛探索,后期聚焦于局部优化。粒子的最大速度设置需平衡搜索强度与避免过早收敛。整体流程包括随机初始化、迭代优化、直至达到预设的终止条件,如达到最大迭代次数或适应度变化阈值。