摘 要:隨著科學(xué)研究水平的逐漸加深,智能算法出現(xiàn)。智能算法主要是解決現(xiàn)實生活當(dāng)中有待于優(yōu)化的問題,在現(xiàn)代社會領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。智能算法的有效性一直是智能算法在現(xiàn)實中應(yīng)用的重要衡量指標(biāo),并可以將該智能算法歸結(jié)為多指標(biāo)綜合性評價問題。本文基于可變模糊方法對于智能算法的求解效果進行評析,促進智能算法的應(yīng)用效果。
關(guān)鍵詞:可變模糊法;智能算法;求解效果
中圖分類號:TP18
由于現(xiàn)代智能算法理論被逐漸的發(fā)展與完善,并且其應(yīng)用的領(lǐng)域也逐漸廣泛,新的算法得到發(fā)展,眾多智能算法出現(xiàn)。如何在眾多智能算法當(dāng)中評價算法結(jié)果的有效性,是目前智能算法研究領(lǐng)域的重要研究課題。本文對于智能算法求解效果進行評價,對于智能算法的求解準(zhǔn)確性具有一定的現(xiàn)實意義。
1 智能算法求解效果評價現(xiàn)狀
在目前驗證算法的有效性當(dāng)中,通常采用的方式就是針對文獻當(dāng)中已有結(jié)果進行比對與分析,進而驗證結(jié)果。在目前,我國對于智能算法求解方面的研究,主要采用的方法為物元分析理論進行驗證,并建立了智能求解效果評價問題的模型,結(jié)合具體的實力進行了大量的計算,對智能算法求解效果進行分析,取得了一定的研究成果。但由于物元分析理論方法屬于單模型評價方法,缺乏驗證的全面性,造成研究過程中得出的智能算法的求解效果將會大打折扣,并存在一定誤差。為了尋找能夠真正檢驗智能算法求解效果的理論,需要通過更加穩(wěn)定以及可靠的綜合性評析方法進行該問題的研究與討論??勺兡:u價方法的出現(xiàn),為智能算法的求解效果評價帶來了新的驗證方法??勺兡J皆u價是可變模糊集理論在評價工作當(dāng)中的具體表現(xiàn)形式,能夠代表著可變模糊集理論的研究成果以及實際價值??勺兡:椒軌驊{借模型以及相應(yīng)的參數(shù)變動,獲得可靠并且較為真實的評價信息,充分的克服了由于單模型評價存在的弊端以及片面性特點,有效的增加了評價工作的可靠性以及可信性。因此,應(yīng)用可變模糊方法對于智能算法求解效果進行評價,為職能算法求解有效性問題提供了新的驗證途徑[1]。
2 智能算法計算指標(biāo)體系的構(gòu)建
2.1 全局收斂概率。全局收斂概率主要是指算法搜索全局能夠明確最優(yōu)解的概率,這一概率內(nèi)容是收集智能算法性能的重要標(biāo)志,同時也是在進行衡量求解能力的指標(biāo)。概率的數(shù)值越大,收斂性方面的內(nèi)容較好,體現(xiàn)出的準(zhǔn)確計算能力越強。在全局收斂概率方面,將其定義為gp,另gp=收斂次數(shù)/運行總次數(shù),則gp∈[0,1]。
2.2 標(biāo)準(zhǔn)方差絕對值。該方差絕對值是整個智能算法性能強弱的衡量標(biāo)準(zhǔn),魯棒性的相應(yīng)數(shù)值越小,算法越穩(wěn)定。此處,將標(biāo)準(zhǔn)方差定義為 = ,其中,N表示的是算法的總計算次數(shù),f*表示的是目標(biāo)函數(shù)能夠獲取的最優(yōu)值, 為計算運行N次之后的目標(biāo)函數(shù)的平均值。
2.3 CPU平均執(zhí)行時間。該時間的內(nèi)容主要是表示智能算法在進行計算的過程中,執(zhí)行計算的具體能力以及相應(yīng)的效果,其得出的數(shù)值越小,效率越高。將CPU時間設(shè)定為 ,并將 = ,其中的ti為智能算法在進行運算的過程中所花費的執(zhí)行時間,通過此公式進行處理器執(zhí)行時間計算[2]。
3 可變模糊方法智能算法求解分析
3.1 智能算法特征值矩陣分析。針對智能算法目前研究狀況以及研究成果進行分析,能夠?qū)⒅荒芩惴ㄇ蠼獾膶嶋H計算效果分為Ⅰ(優(yōu))、Ⅱ(良)、Ⅲ(中)、Ⅳ(一般)以及Ⅴ(差)等五個等級,并結(jié)合只能算法當(dāng)中包含的具體方法,將每一個待評價的職能算法設(shè)定為Xj(j=1,2,3,4),xij(i=1,2,3;j=1,2,3,4)表示為算法j的i個具體指標(biāo)值,并根據(jù)具體的特征值進行分析,能夠得出相應(yīng)的矩陣,即:
3.2 衡量指標(biāo)評價矩陣。在衡量指標(biāo)評價矩陣的過程中,設(shè)定智能算法當(dāng)中的各性能評價指標(biāo)按c個級別進行劃分相應(yīng)的區(qū)間,并將具體指標(biāo)分為,1級最優(yōu),c級最差,以此類推。則可以講具體的指標(biāo)分為:
Iab=([aih,bih])=
[1,0.9][0.9,0.6][0.6,0.5][0.5,0.2][0.2,0]
[0,0.001][0.001,0.01][0.01,0.05][0.05,0.1][0.1,1]
[0,0.1][0.1,1][1,5][5,10][10,100]
3.3 確定性能指標(biāo)權(quán)重。此種方法與物元可拓方法相比較而言,幾種性能評價指標(biāo)權(quán)重的系數(shù)按AHP進行確定。首先,根據(jù)經(jīng)驗建立相應(yīng)的判定性矩陣A=[1,7,9;1/7,1,3;1/9,1/3,1],并且根據(jù)相應(yīng)的矩陣A的特征方面的向量進行分析,得出AW=(0.776,0.155,0.069)以及特征值λ=3.083。經(jīng)過相應(yīng)的經(jīng)驗進行判斷,能夠保證判斷的相應(yīng)矩陣滿足A矩陣的一致性需求。因此,三種性能評價指標(biāo)權(quán)重的向量為W=(0.776,0.155,0.069)。
3.4 確定可變模糊綜合評價模型。根據(jù)相應(yīng)的計算算法j對級別h的綜合相對隸屬關(guān)系進行分析,能夠得出以下公式內(nèi)容:
在公式當(dāng)中,Wi表示的是指標(biāo)權(quán)重;α為優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)值,α=1為最小一乘方準(zhǔn)則,α=2為最小二乘方準(zhǔn)則;p為距離參數(shù),p=1為定義為海明距離,p=2為歐式距離。其中α以及p都可以被稱之為可變模糊型參數(shù),同城在這一方面包含四種方面的組合形式,即α=1,P=1;α=1,P=2;α=2,P=1;α=2,P=2。根據(jù)上述的四種不同組合,能夠得出相應(yīng)的綜合性變化的矩陣圖:
3.5 綜合性評價。根據(jù)相應(yīng)的算法j的級別以及相應(yīng)的特征向量進行分析,得出:Hj=(1,2…,c)·(uhj)并根據(jù)數(shù)值以及判斷得知,1.0≤H≤1.5,歸屬于1級;h-0.5 4 結(jié)果分析 模擬退火算法(SAA)運用可變模糊方法進行計算結(jié)果的評判,評價等級為4級偏向5級,物元分析結(jié)果為5級;遺傳算法(GA)運用可變模糊方法進行計算結(jié)果的評判,評價等級為4級偏向5級,物元分析結(jié)果為4級;蟻群算法(ACO)運用可變模糊方法進行計算結(jié)果的評判,評價等級為4級偏向3級,物元分析結(jié)果為4級;捕食搜索算法(PSA)運用可變模糊方法進行計算結(jié)果的評判,評價等級為2級偏向1級,物元分析結(jié)果為2級。在GA、ACO以及PSA方面,物元分析方法得出的結(jié)果與可變模糊想法相一致,但在SAA方面,兩者存在一定差異,可變模糊算法更加準(zhǔn)確。 5 結(jié)束語 綜上所述,隨著智能算法內(nèi)容的逐漸增多,如何選用優(yōu)秀的求解效果檢驗方法至關(guān)重要,同時也是智能算法效率性的重要體現(xiàn)。本文選用可變模糊方法進行分析,得知該方法對智能算法結(jié)果檢驗的過程中較為全面,能夠體現(xiàn)智能算法的準(zhǔn)確性以及對求解程度進行準(zhǔn)確評估,對智能算法的實際應(yīng)用具有推動作用。 參考文獻: [1]羅景峰.智能算法求解效果評價的物元模型[J].微電子學(xué)與計算機,2011(10):118-120. [2]劉朝華.混合免疫智能優(yōu)化算法研究及其在復(fù)雜系統(tǒng)中的應(yīng)用[D].湖南大學(xué),2012. [3]陳云霞.具有非完全市場特征的投資組合模型及算法研究[D].華南理工大學(xué),2012. 作者簡介:李波,女,吉林長春人,教師,講師,碩士,研究方向:群智能算法。 作者單位:長春工程學(xué)院計算機基礎(chǔ)教學(xué)中心,長春 130021