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基于t分布变异的改进麻雀搜索算法
网络安全与数据治理 2期
吴超略,韦文山,郭 羿,邬贵昌
(广西民族大学 电子信息学院,广西 南宁530006)
摘要: 针对麻雀搜索算法收敛速度慢、难以跳出局部最优等问题,提出一种基于t分布变异的改进麻雀搜索算法。在更新麻雀种群加入者位置后,引入自适应t分布变异,对加入者位置产生扰动,避免陷入局部最优,增强算法性能;通过比较灰狼优化算法、飞蛾火焰优化算法和原始麻雀搜索算法,在6个基准函数上进行仿真实验。实验结果和Wilcoxon符号秩检验结果都表明所提出的改进麻雀搜索算法的收敛精度与速度均优于其他算法,达到提高算法收敛速度,增强算法跳出局部极值能力的效果。
中图分类号: TP18
文献标识码: A
DOI: 10.20044/j.csdg.2097-1788.2022.02.012
引用格式: 吴超略,韦文山,郭羿,等. 基于t分布变异的改进麻雀搜索算法[J].网络安全与数据治理,2022,41(2):74-78.
Improved sparrow search algorithm based on t-distribution variation
Wu Chaolue,Wei Wenshan,Guo Yi,Wu Guichang
(College of Electronic Information,Guangxi University for Nationalities,Nanning 530006,China)
Abstract: Aiming at the problems of slow convergence speed and difficult to jump out of local optimization of sparrow search algorithm, an improved sparrow search algorithm based on t-distribution mutation is proposed. After updating the position of the follower, the adaptive t-distribution mutation is introduced to disturb the position of the follower, avoid falling into local optimization and enhance the performance of the algorithm. By comparing gray wolf optimizer, moth-flame optimization and original sparrow search algorithm, simulation experiments are carried out on six benchmark functions. The experimental results and Wilcoxon′s signed rank test results both show that the convergence accuracy and speed of the proposed improved sparrow search algorithm are better than other algorithms, which can improve the convergence speed of the algorithm and enhance the ability of the algorithm to jump out of local extremum.
Key words : sparrow search algorithm;intelligent optimization algorithm;Sin map;t-distribution

0 引言

智能优化算法是一种仿生算法,旨在模拟自然界中某些生物的行为或某些物理现象,因其寻优能力强、操作简单等特点,被许多科研人员研究。常见的群智能优化算法有:粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,PSO)[1]、萤火虫算法(Firefly Algorithm,FA)[2]、灰狼优化算法(Grey Wolf Optimizer,GWO)[3]、乌鸦搜索算法(Crow Search Algorithm,CSA)[4]和飞蛾火焰优化算法(Moth-Flame Optimization,MFO)[5]。受自然界中麻雀种群觅食行为的启发,薛建凯[6]等人于2020年提出了麻雀搜索算法(Sparrow Search Algorithm,SSA)。相比之下,该算法拥有更优的收敛率、更高的精度和易于实现等特点。但是,在算法运行的末期,SSA算法也不能避免收敛速度下降、易陷入局部最优的问题。

为了改善麻雀搜索算法跳出局部最优难的问题,加强算法运行效率,许多学者提出了有效的改进策略:吕鑫等[7]通过Tent混沌序列初始化麻雀种群,同时引入高斯变异和Tent混沌扰动对个体进行变异和扰动,使算法不易陷入局部最优点;柳长安等[8]融合反向学习策略和自适应t分布变异,引入精英粒子,扩大了算法搜索范围,增强算法后期局部搜索能力;付华等[9]在加入者位置更新时加入鸡群算法的随机跟随策略,保证多样性的同时又提高了搜索性能;Zhang等[10]利用Logistic混沌映射对种群位置进行初始化提高初始解的质量,为了加快SSA算法的收敛速度和效率,采用两个自适应参数更新发现者位置和预警麻雀数量。




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作者信息:

吴超略,韦文山,郭  羿,邬贵昌

(广西民族大学 电子信息学院,广西 南宁530006)

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