文章 "循环孤雌生殖算法(CPA)"

 

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本文提出了一种新的群体优化算法——循环孤雌生殖算法(CPA),其灵感源自蚜虫独特的生殖策略。该算法融合了两种生殖机制:孤雌生殖(无性繁殖)与有性生殖,并借助蚜虫的群体结构以及群体间的迁徙能力。算法的核心特点包括:在不同生殖策略之间自适应切换和通过“迁飞”机制实现群体间的信息交换。

想象您在花园中观察蚜虫群体。这些微小生物使用两种生殖方式,对环境适应极为有效。CPA正是模拟这种行为以解决复杂优化问题。其如何工作?在初始阶段创建若干群体(集群),每个群体包含“雌”与“雄”个体。

算法提供两种生成新解的方式:
    • 第一种方式是“自体复制”,通过最优解产生自身副本并附带微小的修改。
    • 第二种方式是“配对繁殖”,通过两个不同解组合生成新解。

    有时,某群体的最优解会“迁飞”至另一群体。算法持续评估哪些解最优,保存最优发现,并在搜索过程中结合成功选项。目的是最终找到最优点。其关键在于平衡利用已发现的优良解与搜索全新选项,正如蚜虫对环境变化的适应。


    作者:Andrey Dik