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山东大学学报(工学版) ›› 2016, Vol. 46 ›› Issue (6): 23-30.doi: 10.6040/j.issn.1672-3961.1.2016.161

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基于MapReduce模型的分布式粒子群算法

范德斌,邓长寿*,袁斯昊,谭旭杰,董小刚   

  1. 九江学院信息科学与技术学院, 江西 九江 332005
  • 收稿日期:2015-12-31 出版日期:2016-12-20 发布日期:2015-12-31
  • 通讯作者: 邓长寿(1972— ),男,安徽肥西人,教授,博士(后),主要研究方向为计算智能.E-mail:csdeng@jju.edu.cn E-mail:fandebin@126.com
  • 作者简介:范德斌(1981— ),男,江西赣州人,副教授,硕士,主要研究方向为计算智能.E-mail:fandebin@126.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金资助项目(61364025);武汉大学软件工程国家重点实验室开放基金资助项目(SKLSE2012-09-39);江西省教育厅科学技术资助项目(GJJ13729,GJJ14742)

Distributed particle swarm optimization algorithm based on mapreduce

FAN Debin, DENG Changshou*, YUAN Sihao, TAN Xujie, DONG Xiaogang   

  1. School of Information and Technology, Jiujiang University, Jiujiang 332005, Jiangxi, China
  • Received:2015-12-31 Online:2016-12-20 Published:2015-12-31

摘要: 通过对传统的单种群粒子群算法的分析,提出一种基于MapReduce模型的分布式粒子群算法,解决粒子群算法在求解大规模优化问题时求解效率和精度明显下降等问题。在粒子群进化过程中,粒子速度和位置的更新采用惯性权重的方法,其权重值线性递减,并且利用多子群进化策略,提高算法的收敛精度。通过MapReduce模型实现算法的并行化,有效提高算法求解效率。选取目前比较流行的几种算法,并在13个500维、1 000维的标准测试函数上仿真试验,结果显示该算法具有良好的优化性能。

关键词: 并行, 粒子群, 大规模优化, MapReduce模型, 分布式

Abstract: A distributed particle swarm optimization algorithm based on MapReduce was proposed through the analysis of the traditional single population particle swarm optimization algorithm, which was used to solve the algorithm problems of decreased efficiency and accuracy in large scale optimization. In the evolutionary process of particle swarm algorithm, the particles velocity and position was updated by using the method of inertia weight, its value was decreased linearly, the accuracy of convergence was improved by adopting the strategies of multi population evolution. The process of the algorithm was parallel through the MapReduce model, which could improve the efficiency of the algorithm effectively. Several popular algorithms were selected and tested on 13 benchmark functions of 500 dimensions and 1 000 dimensions. The results showed that the algorithm has good optimization performance.

Key words: particle swarm optimization, large scale optimization, MapReduce model, distributed, parallel

中图分类号: 

  • TP391
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