一种基于迭代局部搜索的和声搜索算法

2012年02月07日17:08:26 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

关键字：应用

郑连伟，梁海伶
东北大学系统科学研究所，辽宁沈阳　

摘　　　要：为了改进原始和声搜索算法的全局搜索性能，提出了基于迭代局部搜索的和声搜索算法。该算法在充分利用和声记忆库中信息和提高搜索效率的同时，对于不满足停止准则的新和声采用基于改进ｋｉｃｋ策略移动的迭代局部搜索算法进行寻优，从而使新算法具有较强的“爬山”能力。针对４个ｂｅｎｃｈｍａｒｋ函数对新算法做了测试，并与粒子群优化算法以及已有的几个算法进行了比较，结果表明该算法跳出局部极值点的能力较强、收敛速度更快、寻优精度较高；较后将新算法应用到焊接梁的优化设计问题中，仿真结果验证了该算法在求解焊接梁较小造价问题时优于原始的和声搜索算法、遗传算法等方法。
关　键　词：和声搜索算法；粒子群优化算法；迭代局部搜索；函数优化

引　言
目前，基于各种自然原理的随机搜索算法，如遗传算法（ＧＡ）、模拟退火算法（ＳＡ）等在求解组合优化问题和函数优化问题中都得到了广泛的应用［１］。和声搜索（ＨａｒｍｏｎｙＳｅａｒｃｈ，ＨＳ）算法［２］是近年出现的一种基于音乐原理的启发式全局搜索算法，在ＴＳＰ、管道铺设和公交路线等组合优化问题中得到成功的应用［２３］。在国内，李亮等人在此基础上提出了改进的和声搜索算法（ＭｏｄｉｆｉｅｄＨａｒｍｏｎｙＳｅａｒｃｈＡｌｇｏｒｉｔｈｍ，ＭＨＳＡ）［４］，但是该算法的“爬山”能力有待于改进。而迭代局部搜索算法（ＩｔｅｒａｔｅｄＬｏｃａｌＳｅａｒｃｈ，ＩＬＳ）［５］是一个稳定性较好的搜索方法，其特点是：当搜索陷入局部较优解时，通过对当前局部较优解实施预定的随机ｋｉｃｋ移动，从而获得新的初始解，继续进行迭代。由于新解继承了前期好解的部分特性，避免了搜索的随机性。本文结合ＩＬＳ，在ＭＨＳＡ基础上做了改进，提出了基于迭代局部搜索的和声搜索算法（ＨａｍｏｎｙＳｅａｒｃｈｂａｓｅｄｏｎＩｔｅｒａｔｅｄＬｏｃａｌＳｅａｒｃｈ，ＨＩＬＳ）。并对ＨＩＬＳ做了寻优测试，测试结果表明ＨＩＬＳ具有很好的搜索性能。

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