差分进化算法的改进及其在聚类中的应用

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1、广东王业大学硕±学位论文（理学硕±）差分进化算法的改进及其在聚类中的应用唐亚二〇—六年六月分类号：１１８４５；学校代号ＵＤＣ：密级：学号：２１１１３１４００６广东工业大学硕±学位论文（理学硕±）差分进化算法的改进及其在聚类中的应用唐亚指导教师姓名、职称；韦振友菌Ｉ教授学科巧业）或领域名称；数学学生所属学院；应用数学学院论文答辩日期：２０化年６月１日ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＧｕａｎｄｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｇｙｇｙ

2、ｆｏｒｔｈｅＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒ（Ｍａｓｔｅｒ）ｏｆＳｃｉｅｎｃｅＴｈｅＩｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆＤｉｆｅ巧ｎｔｉａｌＥｖｏｌｕｔｉｏｎａｒｙＡｌｏｒｉ化ｍｇａｎｄｉｔｓＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎＣｌｕｓｔｅｒｉｎｇＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＴａｎｇＹａＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄｒｏｆ．ＷａｎＺｈｅｎｏｕｐｐｇｙＪｕｎｅ２０１６ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＭａｔｈｅｍａｔｉｃｓＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏ

3、ｇｙＧｕａｎｚｈｏｕＧｕａｎｄｏｎＰ．Ｒ．Ｃｈｎａ５１０５２０ｉｇ，ｇｇ，，摘要摘要Ｄ一ｉｆｅｒｅｎｔｉａｌＥｖｏｌｕｔｉｏｎＡｌｏｒｉｔｈｍＤＥ算法差分进化算法（ｇ，简称）是种新兴的进化算法．其原，采用基于差分的变异策略，具有独特的记忆功能能够动态跟踪当前搜索情况理简单，便于实现，具有较强的收敛能力和鲁捧性，能够有效地处理复杂优化问题且不依赖问题的具体特征．目前，差分进化算法已在众多领域中得到了广泛的应用，其研究成果已涉及到多个相关学科．．然而ＤＥ变异策略对差分进化算法的成功与否起到

4、至关重要的作用，方向信息在变异策略的设计当中并没有被充分地挖掘，且对于如何平衡进化速度和种群多样性送两者之间的矛盾也没有得到很好的解决方案．本论文研巧了个体在进化选择操作前后产生的差量信息在变异操作上的导向作用一，提出了种新的基于进化方向的变异策略＂＂ＤＥ－－／ｃｕｒｒｅｎｔｔｏｐｂｅｓｔ／１／Ｇｖｅｃｆｏｒ．同化为了测试我们送种新的方向信息能否提高算一法的优化能力种新的算法ＤＶＤＥ．，我们在自适应差分进化算法ＪＡＤＥ的基础上提出了本文对ＣＥＣ２００５常用的２５个测试函数做了仿真实验，实验结果证明ＤＶＤＥ的算法平均性

5、能优于其他５个目前来说性能最好的ＤＥ算法（ＪＡＤＥ，ＳａＤＥ，Ｃｏｄｅ，井炬，ＥＰＳＤＥ），特别是对于单峰函数．，效果更为明显实验结果也说明进化方向的加入对于提高算法的收敛速度Ｗ及保护种群的多样性避免算法过早陷入局部最优起到了较好的作用．一Ｋ－ｍｅａｎｓ算法是种典型的划分式聚类算法．，对于大型数据集的处理十分的有效－Ｋ－ｍｅａｎｓ算法需要事先确定聚类个数但是．本论文将改进的ＤＶＤＥ算法用于Ｋｍｅａｎｓ，一ＤＶＤＥ的自－ＤＶＤＥ）聚裝提出了个新的基于动聚类算法ＡＣ．（首先，本文采用双交叉策略，在传统的两点式交叉操作之后

6、，针对ＤＥ用于自动聚类时的特定的编码方式，添加了一种基于个体间聚类中也随机交换交叉策略；其次，针对聚类中也选取方法的随机性导致的聚类中屯、有可能偏离数据集或者聚类中也过于集中的缺陷做出了相关改进，通过先对聚类中也进行筛选在进行聚类，有效避免了因算法本身的随机性导致的错误聚类划分．通过对ＵＣＩ的４个数据集的仿真实验比较，该种双交叉操作的聚类算法明显好于同类算法．－：Ｋｍｅａｎｓ关键词差分进化算法；：聚类算法：变异策略进化方向１广东工业大学巧壬学位论文ＡＢＳＴＲＡＣＴＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｅｖｏｌｕｔｉ

7、ｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍ（ＤＥ）ｉｓａｎｅｗｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｒｙａｌｇｏｒｉｔｈｍｕｓｅｄａｄ－ｔｒｉｆｅｒｓ打ｃｅｂａｓｅｄｍｕｔａｔｉｏ打ｓａｔｅｉｔｓｕｎｉｕｅｍｅｍｏｒ扣打ｃｏｎｃａｎｄｎａｍｃａｌｌｔｒａｃｋｔｇｙ，ｑｙｔｉｙｉｙｈｅｃｕｒｒｅｎｔｓｅａｒｃｈ巧ａｔｕｓ．Ｉｔｓｐｒｉｎｃｉｐｌｅｉｓｓｉｍｐｌｅ，ｅａｓｙｔｏｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｎｄｈａｓ巧ｒｏｎｇａＷｌｉｔｙｏｆｃｏｎｖｅｒｅｎｃｅａｎｄｒｏｂｕｓｔｎｅ化？ＤＥａｌｏｒｉｔｈｍｃ

8、ａｎｅｆｅｃｔｉｖｅｌｄｅａｗｈｃｏｍｅｘ：ｏｔｍｉｚａｔｏｎｇｇｙ！ｉｔｐｌｐｉｉｐｒｏｂｌｅｍｓａｎｄｄｏｎｏｔｄｅｐｅｎｄｏｎｔｈｅ