PSO算法的随机微分方程模型,即粒子群优化算法的连续时间模型,是由费尔南德斯女士得出。[ 15 ]用一个阻尼弹簧振子的物理类比,给出
(6)
和,当是本地和全局最佳位置的轨迹与第i个粒子有关,是自由变量,的初始状态。
和,当是本地和全局最佳位置的轨迹与第i个粒子有关,是自由变量,的初始状态。
介绍以下离散化方案 (7)
考虑当时,则我们有
同时,。
令,。因此,广泛应用的POS算法可以表示为(1),可以从中导出(8)。
考虑这种情况,。我们可以获得GPSO算法[13],当
(9)
同时
同样我们再写出公式(9)基于位置和速度如下
(10)
正如费尔南德斯女士等人指出的。由GPSO算法控制粒子群的运动变得更有弹性和阻尼低,当时。
备注3。无论是PSO算法GPSO算法可以通过相同的连续时间模型得到。用费尔南德斯女士等人提出的GPSO算法的目的是,GPSO算法的搜索性能接近相应的连续时间模型,当时。
3。2。 粒子群优化的连续时间模型的分析来自~优尔、论文|网www.youerw.com +QQ752018766-
在这一小节中,我们将分析粒子群优化算法的收敛特性。令,当并将引入POS算法的连续时间模型,则我们获得
则有由此推导出 (11)
令,,则公式(11)可推出
(12)
考虑停滞和确定的情况,额,即是稳定的且是连续的,则我们的获得
(13)
如果系统参数满足,当时, 系统(13)是渐进稳定的。图2说明了系统是渐进收敛的,其刻度为对数。
备注4。很明显,系统(12)起始是不稳定的,如果是时变的,这促使我们考虑稳定系统(13)。此外,还可以看到,该系统(12)不具有良好的跟踪性能,这可能会导致更高的振荡收敛结果。因此,这一问题也促使我们引入控制理论对系统(12)进行修改,通过使用连续时间的粒子群优化算法对于一个给定的决策的。