蛙跳算法的改進(jìn)及應(yīng)用

葉晶晶 郭承軍 馮國明

【摘要】通過對傳統(tǒng)的蛙跳算法分析得出其收斂速度有待提升，并且較易出現(xiàn)局部最優(yōu)的情況，通過改進(jìn)得到新的算法，并將新算法結(jié)合實(shí)際問題進(jìn)行應(yīng)用，并取得了好的效果.

【關(guān)鍵詞】結(jié)合；實(shí)際

一、 蛙跳算法內(nèi)容

蛙跳算法作為新式的模仿生物結(jié)構(gòu)以及功能原理而形成的現(xiàn)代啟發(fā)式算法，蛙跳算法是一種嶄新的后啟發(fā)式群體演化算法，它的計(jì)算能力以及搜尋能力都非常的強(qiáng).

蛙跳算法是為了用來解決組合優(yōu)化而產(chǎn)生的一種智能算法.蛙跳算法綜合了智能算法：模因演算法和粒子群算法的優(yōu)點(diǎn).蛙跳算法的優(yōu)點(diǎn)有：內(nèi)容簡單易了解，所需要的算法參數(shù)較少，搜索能力、計(jì)算能力強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)輕松.

用比較形象、易懂的語言解釋蛙跳算法如下：在一片潮濕的土地中分散有很多石頭，一群青蛙需要分別找到不同的石頭以便能夠跳到有食物的地方.假使青蛙之間是借助文化交流以達(dá)到信息交換目的，并且不同青蛙所帶有的文化都不同，青蛙所攜帶的文化作為問題的解.濕地里的所有青蛙被劃分成為很多的子部分，每一個(gè)部分所帶有的文化也不同，這可以作為部分搜索方案.在子部分之間也是相互的影響、進(jìn)化著.當(dāng)子部分進(jìn)化到某個(gè)程度后，子部分間會(huì)再進(jìn)行信息交換行為，以完成子部分間的混合運(yùn)算，直至條件被得到滿足.

二、蛙跳算法的缺陷

（1）應(yīng)用范圍有限.蛙跳算法只是在函數(shù)改善、多項(xiàng)目完善上有少部分的應(yīng)用，不僅如此，它的應(yīng)用大部分都是只在具體的事件上，內(nèi)在的很多優(yōu)點(diǎn)都尚未開發(fā)應(yīng)用起來.當(dāng)然，蛙跳算法本身的應(yīng)用性很強(qiáng)，還是有很大的開發(fā)潛力的.

（2）研究不夠深入.蛙跳算法的特性包含有有效性、分布性、多樣性、收斂性，有效性已經(jīng)得到證明，但是其他的特性卻沒有得到很好的證明.通過查閱一些資料可以知道收斂性被進(jìn)行過一些研究，但是研究的深入度還不夠，至于對其他的特性研究探索就更少了.可是雖然有些文獻(xiàn)對收斂性等根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做了一些研究，但是目前的研究還很不夠.

（3）參數(shù)的確定.蛙跳算法中的參數(shù)確定的步驟比較繁瑣，首先要看蛙跳算法具體應(yīng)用于怎樣的問題中，其次參數(shù)值需要經(jīng)過多次試驗(yàn)才能確定，參數(shù)值的實(shí)驗(yàn)也是需要設(shè)計(jì)的，設(shè)計(jì)方案的好壞能夠決定算法實(shí)現(xiàn)的效率，對蛙跳算法的應(yīng)用也能起到很大的影響作用.

五、總結(jié)

通過對傳統(tǒng)的混合蛙跳算法進(jìn)行改進(jìn)，對組里面的最好的青蛙以及整體最好的青蛙與最差的青蛙的更改以及采用的雙向更新方法使得新的蛙跳算法效率提升了很多，同時(shí)發(fā)展前景也變得更加廣闊了.

【參考文獻(xiàn)】

[1]張友華.混合蛙跳算法的改進(jìn)及其應(yīng)用研究[D].甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)，2013.

[2]趙守法.蛙跳算法的研究與應(yīng)用[D].華東師范大學(xué)，2008.