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第1章 绪论1

1.1 最优化问题的研究意义1

1.2 优化问题的基本概念与数学模型2

1.3 优化问题的分类与求解方法运用原则8

1.3.1 解的分类8

1.3.2 目标的分类9

1.3.3 约束的分类10

1.3.4 优化问题的分类谱系10

1.3.5 问题规模与计算复杂性16

1.3.6 求解方法的运用原则与搜索优化算法的一般流程18

1.4 智能优化的概念22

1.5 智能优化方法的分类23

1.6 智能优化研究的发展历史24

问题与思考27

参考文献28

第2章 典型智能优化方法30

2.1 伪随机数的生成30

2.1.1 均匀分布的伪随机数30

2.1.2 任意概率分布的伪随机数31

2.2 混沌迭代与混沌搜索算法33

2.3 模拟退火算法35

2.3.1 模拟退火算法的原理36

2.3.2 模拟退火算法的基本结构37

2.3.3 多目标模拟退火算法39

2.4 禁忌搜索算法40

2.4.1 禁忌搜索算法的基本思想40

2.4.2 禁忌搜索算法流程42

2.5 遗传算法43

2.5.1 遗传算法的基本概念和思想43

2.5.2 遗传算法的改进研究、经典变体及其应用47

2.6 差分进化算法53

2.6.1 传统差分进化算法53

2.6.2 差分进化算法的先进变体56

2.7 分布估计算法60

2.7.1 分布估计算法的思想与算法流程60

2.7.2 离散型分布估计算法61

2.7.3 连续型分布估计算法63

2.7.4 动态环境下的分布估计算法66

2.7.5 多目标分布估计算法66

2.7.6 分布估计算法的应用67

2.8 蚁群优化算法68

2.8.1 蚁群算法的思想起源68

2.8.2 基本蚁群算法原理69

2.8.3 改进蚁群算法72

2.9 粒子群优化算法74

2.9.1 粒子群优化算法的相关背景74

2.9.2 经典粒子群优化算法76

2.9.3 新型粒子群优化算法78

问题与思考81

参考文献82

第3章 智能优化方法的统一框架与共性理论98

3.1 智能优化方法的统一框架98

3.2 智能优化方法的收敛性分析104

3.2.1 收敛性与全局收敛性的定义104

3.2.2 全局收敛性定理105

3.2.3 关于收敛性的讨论109

3.3 搜索空间的探索-开发权衡110

3.3.1 探索与开发的定义与权衡方式110

3.3.2 “探索-开发”权衡的多阶段随机压缩模型112

3.4 总结与讨论128

问题与思考130

参考文献131

第4章 混合型智能优化方法134

4.1 文化基因算法134

4.2 混合型智能优化算法的混合策略分类137

4.2.1 母体算法137

4.2.2 差分进化与粒子群优化的混合算法138

4.2.3 混合策略的分类法140

4.2.4 典型混合策略的试验比较147

4.3 总结与讨论160

问题与思考162

参考文献162

第5章 智能优化方法在作战资源部署问题中的应用165

5.1 作战资源部署问题的分类165

5.1.1 传感器网络部署166

5.1.2 火力单元部署169

5.2 传感器部署优化问题的智能优化求解173

5.2.1 三维空间传感器网络部署的数学模型173

5.2.2 基于三维模型的部署优化算法设计182

5.2.3 仿真试验及分析189

5.3 要地防空火力单元部署问题的智能优化求解200

5.3.1 问题的数学描述200

5.3.2 优化求解203

5.3.3 试验分析206

问题与思考209

参考文献209

第6章 智能优化方法在作战资源分配问题中的应用216

6.1 作战资源分配问题的分类216

6.2 DWTA问题描述218

6.2.1 目标函数219

6.2.2 约束条件221

6.3 武器-目标分配问题的智能优化求解222

6.3.1 单目标确定性武器-目标分配问题223

6.3.2 多目标确定性武器-目标分配问题257

6.3.3 多目标不确定性武器-目标分配问题280

问题与思考287

参考文献288

第7章 智能优化方法在运动体路径规划问题中的应用294

7.1 运动体路径规划问题概述294

7.1.1 运动体路径规划问题的分类294

7.1.2 运动体路径规划算法296

7.1.3 对运动体路径规划问题与方法的总结300

7.2 动态环境下无人机的在线运动规划问题302

7.2.1 运动规划问题描述302

7.2.2 在线路径规划机制305

7.2.3 基于差分进化算法和滚动时域控制的路径规划方法307

7.2.4 计算试验309

7.3 风场环境下曲率约束运动体的多点路径规划问题312

7.3.1 多点路径规划问题的描述313

7.3.2 风场环境下的多点路径规划问题描述316

7.3.3 风场环境下两点间Dubins路径规划问题的求解317

7.3.4 风场环境下DTSP问题的优化求解324

7.3.5 计算试验324

7.4 曲率约束运动体执行多区域搜索任务的路径规划问题330

7.4.1 曲率约束运动体执行多区域搜索任务的路径规划问题描述330

7.4.2 基于文化基因算法的优化求解332

7.4.3 DTSPN问题扩展及求解335

7.4.4 计算试验336

问题与思考341

参考文献341

术语表（Glossary）350