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第1章 绪论1

1.1 引言1

1.2 全局优化及其国内外研究概况2

1.2.1 全局优化问题简介2

1.2.2 确定性全局优化方法3

1.2.3 随机性全局优化方法4

1.3 类电磁机制算法的研究现状与分析8

1.3.1 类电磁机制算法的改进及拓展8

1.3.2 类电磁机制算法的应用9

1.4 现状总结与问题分析9

1.5 本书的主要内容11

第2章 基于EM算法的无约束函数优化方法13

2.1 无约束函数优化问题简介13

2.2 基本类电磁机制算法介绍14

2.2.1 基本类电磁机制算法的理论与框架14

2.2.2 基本类电磁机制算法的步骤15

2.2.3 EM算法避免“早熟”的措施19

2.2.4 函数优化20

2.2.5 EM算法与遗传算法的比较21

2.3 改进的类电磁机制算法23

2.3.1 移动系数类电磁机制算法23

2.3.2 模式局部搜索类电磁机制算法26

2.3.3 自适应Solis＆Wets局部搜索类电磁机制算法34

2.4 本章小结44

第3章 基于EM算法的约束函数优化方法45

3.1 约束函数优化问题简介45

3.2 智能优化算法中的约束处理方法简介45

3.3 基于类电磁机制算法的约束优化方法52

3.3.1 改进的EM算法53

3.3.2 改进EM算法与DE算法的比较53

3.3.3 可行性与支配规则55

3.3.4 改进电量计算公式55

3.3.5 改进约束EM算法的流程55

3.4 约束函数优化仿真实验56

3.4.1 PC配置和参数设置56

3.4.2 改进约束EM算法效率的验证57

3.4.3 基本函数测试集57

3.4.4 CEC 2006测试函数集的仿真实验63

3.5 约束类电磁机制算法的工程应用69

3.5.1 在工程优化设计中的应用69

3.5.2 在铣削加工参数优化中的应用74

3.6 本章小结81

第4章 基于EM算法的多目标函数优化方法83

4.1 多目标函数优化问题简介83

4.2 多目标函数优化中的基本概念84

4.3 多目标方法概述85

4.4 多目标类电磁机制（multi-objective electromagnetism-like mechanism,MOEM）算法87

4.4.1 多目标类电磁机制算法的基本流程87

4.4.2 非支配解集88

4.4.3 电量与合力的计算89

4.4.4 移动中对越界的处理方法89

4.4.5 快速非支配解排序90

4.4.6 精英保留策略与聚集距离的计算90

4.5 多目标函数优化仿真实验91

4.5.1 测试函数91

4.5.2 算法参数设置94

4.5.3 实验结果94

4.6 本章小结100

第5章 基于EM算法的人工神经网络训练方法101

5.1 人工神经网络简介101

5.2 基于改进类电磁机制算法的人工神经网络训练方法102

5.2.1 前馈神经网络模型102

5.2.2 神经网络训练103

5.2.3 基于PSEM算法的神经网络训练方法104

5.3 基于类电磁机制算法的神经网络在旅游需求预测中的应用106

5.3.1 旅游需求预测研究概述106

5.3.2 经济计量模型107

5.3.3 时间序列模型110

5.4 本章小结114

第6章 基于EM算法的模式分类方法116

6.1 模式分类问题简介116

6.2 基于类电磁机制算法的神经网络模型在分类问题中的应用117

6.2.1 算法步骤117

6.2.2 应用实例说明117

6.2.3 试验结果与分析118

6.3 类电磁机制算法直接应用于模式分类问题119

6.3.1 模式分类问题的模型119

6.3.2 改进的EM算法用于分类问题119

6.3.3 数值试验120

6.4 本章小结121

第7章 基于离散EM算法的置换流水车间调度方法123

7.1 流水车间调度问题及求解方法简介123

7.2 基于随机键的离散类电磁机制算法求解PFSP问题126

7.2.1 算法实现126

7.2.2 置换流水车间调度实验结果与分析127

7.2.3 置换模糊流水车间调度问题及其求解130

7.3 基于Path-relinking的离散类电磁机制算法求解PFSP问题138

7.3.1 分布式置换流水车间调度问题138

7.3.2 算法实现139

7.3.3 实例结果与分析145

7.4 本章小结152

第8章 基于离散EM算法的装配序列规划方法153

8.1 装配序列规划问题简介153

8.2 基于连接体的装配序列规划问题156

8.2.1 连接体的概念介绍156

8.2.2 邻接表表示优先序列158

8.2.3 相似度矩阵和目标函数159

8.3 基于离散EM算法的装配序列规划算法160

8.3.1 总体框架160

8.3.2 种群初始化161

8.3.3 电量和合力的计算162

8.3.4 粒子的移动162

8.3.5 引导式突变164

8.3.6 结束准则165

8.4 装配序列规划问题仿真实验结果与分析166

8.4.1 订书机实例结果与分析166

8.4.2 电脑主机实例结果与分析169

8.4.3 电风扇实例结果与分析173

8.4.4 镭射打印机实例结果与分析176

8.4.5 结果分析与讨论180

8.5 本章小结180

第9章 基于类电磁机制算法的函数优化软件182

9.1 mfcEM1.0简介182

9.2 系统体系结构182

9.3 原型系统实现183

9.3.1 OEM无约束函数优化和MEM无约束函数优化183

9.3.2 FEM有约束函数优化185

9.3.3 自定义函数优化185

9.4 本章小结188

附录A 第2章的24个低维无约束优化测试函数189

附录B 第2章的8个高维无约束优化测试函数193

附录C 第3章中约束函数优化标准测试集194

附录D 第3章中约束函数优化工程实例205

附录E 第5章中两个实例数据208

附录F 第8章中镭射打印机数据210

参考文献214