基于迁徙策略的PSO集成及其在序列模体识别中的应用.pdfVIP

第29卷第3期 衡阳师范学院学报 No．3Vo1．29 2 0 0 8年 6月 Journal of Hengyang Normal University June．200 8 基于迁徙策略的PSO集成及其在序列 模体识别中的应用 王铁奇，邱德华，胡桂武 (广东商学院 数学与计算科学系，广东 广州 510320) 摘 要：对优化问题和游牧民族迁徙行为的比较研究表明，两者存在相似之处，文中模拟了游牧民族迁徙机制， 提出了一种迁徙策略，并且与粒子群优化算法相结合，提高了算法摆脱局部极值的能力，通过集成技术，充分 发挥各种粒子群优化算法的优点，实现协同演化，提高了算法的全局有哪些信誉好的足球投注网站能力。最后应用于求解计算分子生物 学中的一个复杂问题——生物序列模体识别，实验表明，该算法是有效的。 关键词：迁徙策略；模体识别 ；计算分子生物学；粒子群优化算法；协同演化 中图分类号：TP301．6 文献标识码：A 文章编号：1673一O313(2008)O3一OO21一O5 另外本文从另外一个角度提出了集成策略，得到了一种 1 引 言 基于迁徙策略的粒子群体优化算法集成，对于集成的各个粒 人类是有生命的群体，为了生存和发展，人类一直不断 子群体优化算法分别采用不同粒子群体优化算法模型，同时 地进行移动．其中有代表性的是游牧民族的迁徙。“逐水草 在不同粒子群体优化算法之间按一定的范式进行粒子信息 而居”_1]即是较早的一种游牧民族的迁徙。早期游牧民族的 交流，可以发挥各种不同模型的优点，提高算法的全局有哪些信誉好的足球投注网站 迁徙是为了寻找新的水源和牧场，或者躲避其它部落的侵 能力。 略。在部落首领的带领下而进行的群体移动，通过这种行 生物序列模体识别问题是当今生物信息学面临的一个 为，他们总是能克服暂时的恶劣自然环境、复杂的社会环境， 复杂问题，近年来，有代表性的模体识别算法有：穷尽式搜 最终实现经济上更富裕，生存能力上更强大。对优化问题和 索算法，EM算法 ，Gibbs采样算法[ ，遗传算法 ，人工神 游牧民族迁徙的比较研究表明，两者存在相似之处，文中模 经网络(ANN)等 ]。由于问题本身的复杂性，所有的算法 拟了游牧民族迁徙机制，提出了一种克服局部极值的迁徙 都没有达到满意的结果。本文尝试用基于迁徙策略的粒子 策略。 群体优化算法集成去求解，也是粒子群体优化算法在计算生 粒子群体优化算法(particle swarm optimization，PSO) 物学中的一种应用尝试，实验表明本文算法优越的性能。 是由Kennedy和 Eberhart[ 提出的基于群体智能的优化算 2 基于迁徙策略的粒子群体优化算法集成 法，目前是演化计算研究中的热点之一，目前已经提出了许 多的改进型粒子群体优化算法_3 ]，但它们有一个共同的缺 2．1 迁徙策略 点是容易陷入局部最优。针对这个情况，本文模拟了游牧民 迁徙策略就是模仿游牧民族为了寻找新的水源和牧场 族迁徙机制提出了一种迁徙策略：即在一定的条件下，由部 或者躲避其它部落的侵略通常在部落首领的带领下而进行 落首领(适应值最大的粒子)带领下，集体移动(迁徙)。最后 的群体移动，在此定义了游牧民族的迁徙与迁徙策略的对应 溶入到粒子群体优化算法，得到了一种迁徙粒子群体优化算 关系(如