1.5 膜算法
2025年09月26日
1.5 膜算法
目前,膜计算应用研究中发展得最好的领域是采用膜系统设计优化算法(也称为膜算法)求解实际应用中的问题[38]。与其他从生物行为和生物特征中抽象出智能算法一样,膜算法将膜计算和一些算法相结合,从而将膜计算的思想引入具体的算法中。这样,就可以提供一些新的手段解决实际问题。
2004年,Nishida首次将类细胞膜系统中嵌套结构和优化算法结合起来构建了膜算法,并用该算法求解了旅行商问题,得到了比较好的结果[39]。文献[40]提出类组织膜系统优化方法,求解了约束优化问题;文献[41]基于膜系统对移动机器人路径规划问题进行了设计;文献[42]提出一种基于活性膜P系统的动态膜结构优化方法;文献[43]提出一种基于差分进化的多目标膜计算优化算法。另外,膜计算模型的理论框架与蚁群算法、人工蜂群算法以及粒子群优化算法等相结合[44-45],从而形成了新的膜优化算法,并解决了一些实际应用问题。除此之外,在没有借助进化算子的情况下,文献[46]首次采用脉冲神经膜系统设计优化算法,并求解了优化问题。另外,膜算法在故障诊断[47]、机器人控制[48]以及机器学习[49]等领域也有相应的应用。
总的来说,虽然目前膜算法有不少研究成果,但在具体的应用方面,一直是该领域的薄弱环节。特别是处理实际的工程应用问题,相关研究还比较欠缺,不少问题还有待研究。