检索结果-内蒙古大学图书馆

光学学报 2013年第12期33卷 198-206页

作者：李飞张元志王贻坤朱灵刘勇王安中国科学院安徽光学精密机械研究所安徽合肥230031 皖江新兴产业技术发展中心安徽铜陵244000

混浊介质的光学参数提取在光动力学疗法及光学无创诊断中有着重要意义。提出了一种实数遗传算法,结合逆蒙特卡罗方法及图形处理单元加速技术,从蒙特卡罗模拟得到的介质表面漫反射光的空间分布中提取光学参数。设计了差值平方和适应值函... 详细信息

混浊介质的光学参数提取在光动力学疗法及光学无创诊断中有着重要意义。提出了一种实数遗传算法,结合逆蒙特卡罗方法及图形处理单元加速技术,从蒙特卡罗模拟得到的介质表面漫反射光的空间分布中提取光学参数。设计了差值平方和适应值函数、随机竞争选择算子、带扩展半径的均匀随机交叉算子、均匀变异算子、冠军变异算子,保证了算法的收敛性和种群的多样性。在0≤μa≤100cm-1和0≤μs≤1000cm-1范围内μa和μs提取的平均相对误差分别为0.25%和0.58%,均方根误差(RMSE)分别为0.32cm-1和1.68cm-1,表明实数遗传算法提取混浊介质光学参数是可行和准确的。

关键词：医用光学实数遗传算法漫反射光学参数蒙特卡罗模拟

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求解有约束优化问题的实数遗传算法改进研究

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控制与决策 2019年第5期34卷 937-946页

作者：王吉权程志文张攀利代伟婷东北农业大学工程学院哈尔滨150030

提出一种求解有约束优化问题的改进实数遗传算法.首先,提出一种排序分组选择法,该方法具有种群多样性好、易于实现的优点.其次,给出一种基于方向的启发式交叉算子(DBHX),DBHX能够产生无数个交叉方向,且有可能产生一个引导参与交叉的染... 详细信息

提出一种求解有约束优化问题的改进实数遗传算法.首先,提出一种排序分组选择法,该方法具有种群多样性好、易于实现的优点.其次,给出一种基于方向的启发式交叉算子(DBHX),DBHX能够产生无数个交叉方向,且有可能产生一个引导参与交叉的染色体向最优解移动的方向■,即使交叉方向与■不一致,也有很大的可能性非常接近方向■,可以保证有很大的机会产生更好的子代染色体.最后,针对单一的变异算子无法兼顾局部搜索能力和全局搜索能力的缺点,提出一种组合变异方法,使得变异操作既能保证算法的局部搜索能力,又能兼顾全局搜索能力.10个实例的计算结果表明,所提出的改进实数遗传算法具有较快的收敛速度,从而验证了所提出算法的可行性和有效性.

关键词：约束优化问题实数遗传算法罚函数法启发式交叉算子组合变异

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基于跳跃基因算子的改进实数遗传算法

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控制与决策 2020年第9期35卷 2277-2284页

作者：宋莹莹王福林兰佳伟东北农业大学工程学院哈尔滨150030

为了避免遗传算法在求解数值优化问题时出现搜索能力差、多样性缺失等弊端,提出一种基于实数编码的改进遗传算法(IRCGA).算法集成两个特别设计的算子:模拟二进制跳跃基因算子(SBJG)和多方向交叉算子(MX). SBJG算子以染色体为操作对象,... 详细信息

为了避免遗传算法在求解数值优化问题时出现搜索能力差、多样性缺失等弊端,提出一种基于实数编码的改进遗传算法(IRCGA).算法集成两个特别设计的算子:模拟二进制跳跃基因算子(SBJG)和多方向交叉算子(MX). SBJG算子以染色体为操作对象,本质上模拟了二进制跳跃基因操作中的插入运动,即利用一种随机的方式将选定的染色体块插入到染色体位点,实现种群内部染色体间的转位,为种群提供额外的遗传多样性;MX算子通过增加交叉方向的方式扩大算子的搜索区域,从而提升后代个体质量与算法的搜索能力.在11个实例的基础上进行对比实验,结果表明,采用改进算子能够明显提升算法在求解数值优化问题时的性能,同时,相比于其他先进有效的算法, IRCGA具有较强的搜索能力且能够维持一定的种群多样性,从而验证了改进算法的有效性和可行性.

关键词：实数遗传算法数值优化模拟二进制跳跃基因算子种群多样性多方向交叉算子搜索能力

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基于实数遗传算法的米波雷达方位超分辨研究

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电波科学学报 2004年第3期19卷 307-310页

作者：何劲陈建文刘中南京理工大学江苏南京210094 南京电子技术研究所江苏南京210013

超分辨谱估计技术可以在不增大天线口径的情况下提高米波雷达的方位角分辨力。利用实数遗传算法实现了波达方向 (DOA)估计的参数模型拟合类超分辨方法 ,并利用计算机仿真和米波雷达的实测数据进行了算法性能分析。

关键词：米波雷达方位超分辨波达方向实数遗传算法

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实数遗传算法的改进研究

实数遗传算法的改进研究

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作者：张勇东北农业大学

学位级别：硕士

工程及数值计算中的很多优化问题,由最初的低维、无约束或少约束、线性最优问题,如今已经发展为高维、多约束或复杂约束、非线性的大规模复杂优化问题。面对这种最新的、急需解决的优化问题,常规数值优化方法很难求出结果。实数遗传算... 详细信息

工程及数值计算中的很多优化问题,由最初的低维、无约束或少约束、线性最优问题,如今已经发展为高维、多约束或复杂约束、非线性的大规模复杂优化问题。面对这种最新的、急需解决的优化问题,常规数值优化方法很难求出结果。实数遗传算法在求解复杂优化问题时,具有诸多优点：对目标函数和约束条件没有连续可微的限制、适用于求解复杂的非线性问题、简单通用及并行处理数据、求解精度优于标准遗传算法。然而传统遗传算法容易产生搜索效率低下、种群过早收敛等问题。针对实数遗传算法的这些缺点,本文进行了改进研究,提出了改进的实数遗传算法,具体成果如下： (1)对实数遗传算法的传统进化策略进行了改进。传统实数遗传算法的进化策略没有保留交叉操作后的优秀个体,而这些优秀个体很可能会在变异过程中被破坏。对传统进化策略进行了改进研究,取消了交叉概率,使交叉操作可以产生更多的子代个体；并且保留父代种群和交叉操作后种群两个种群中的优秀个体,这样操作可以保留交叉操作后种群中的优秀个体。改进进化策略的实数遗传算法在收敛过程中更加有效地寻找到优秀个体,较好地避免了局部最优解的出现。测试结果表明,改进的进化策略具有较快的运算速度和较少的迭代次数。 (2)改进了实数遗传算法初始种群的产生方法。产生初始种群的关键在于初始内点的产生,传统的做法是先给定一个点,若该点满足变量的约束条件,则在该点的基础上产生初始种群的其它个体或点：若该点不满足约束条件,则随机生成另一点,检验该点是否满足约束条件。由此可见,传统方法能否成功生成初始内点具有很大的随机性。如果优化问题的约束条件众多,人们便很难给定初始内点,随机生成初始内点则需要很长时间,效率低下。本文针对该问题进行了研究,提出了一种新的初始内点产生方法。测试表明,在处理大规模约束类优化问题时,相比传统初始种群的产生方法,新方法能够非常快地生成初始内点,并在初始内点的基础上产生初始种群。 (3)本文对实数遗传算法交叉操作过程中子代个体的产生方法做了进一步研究,提出当交叉操作产生的子代个体满足约束条件且优于父代个体时,将该子代个体进一步向优秀方向移动,直至该移动后的子代个体不满足约束条件或不优于父代个体。 (4)将改进的实数遗传算法应用于车辆转向梯形机构参数的优化设计中,获得了较好的效果。

关键词：实数遗传算法进化策略初始种群子代个体车辆转向梯形优化

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实数遗传算法求解优化问题研究

实数遗传算法求解优化问题研究

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作者：文士发东北农业大学

学位级别：硕士

实数遗传算法研究是智能优化方法中一个重要的研究方向,它的提出是建立在自然选择和遗传学原理基础之上,是求解函数优化问题的重要方法之一。虽然实数遗传算法在理论和应用等方面都取得了巨大成功,但仍存在许多不足之处有待进一步的完... 详细信息

实数遗传算法研究是智能优化方法中一个重要的研究方向,它的提出是建立在自然选择和遗传学原理基础之上,是求解函数优化问题的重要方法之一。虽然实数遗传算法在理论和应用等方面都取得了巨大成功,但仍存在许多不足之处有待进一步的完善和提高。通过对现有的关于实数遗传算法的文献学习和探讨,发现实数遗传算法主要存在如下缺陷:(1)实数遗传算法在进行交叉和变异操作时,上一代产生的优秀个体极易遭到破坏,一般算法采用精英保留的策略来防止这一现象出现,却又降低了种群的多样。如何使种群多样性得到保证的同时还使父本中的优秀个体不遭到破坏成为一个亟待研究的问题。(2)实数遗传算法最基本的交叉算子是算数交叉算子和启发式交叉算子两种,都无法使子代个体跳出父本对取值范围的约束,限制了实数遗传算法搜索能力的可拓展性。(3)实数遗传算法在求解约束优化问题时,常以惩罚函数的形式进行,但其中惩罚因子选择的合理与否严重影响算法的寻优性能,并且针对不同的实际问题惩罚因子值也各不相同,导致最佳惩罚因子的值很难确定。针对实数遗传算法存在的上述缺陷,对实数遗传算法进行了改进,将动态步长的思想引入到实数遗传算法的交叉操作中。最后根据约束优化这类问题的特点将改进后的实数遗传算法进行了调整,提出了一种新实数遗传算法——非可行个体收缩法,应用到约束优化问题的求解中。本文采用了理论分析与实验验证相结合的研究思想,采用与传统实数遗传算法相比较的方法对改进后的实数遗传算法的有效性进行了测试评估。本文对实数遗传算法的研究对遗传算法的完善和发展具有一定的推动作用,取得的主要研究成果有:(1)为约束优化问题初始种群的生成提出了一种新方法。针对约束优化问题,基本遗传算法常用随机的方式来生成初始种群,这导致在求解复杂约束优化问题时产生初始种群耗去大量的时间。本文提出的初始种群的方法,综合应用了罚函数、梯度搜索和非可行个体修复的策略。首先通过梯度搜索法确定第一个可行内点,然后通过修复策略产生后续可行个体,使初始种群的产生速度得到了很大的提高。(2)在交叉操作中引入了梯度搜索和动态步长的思想。本文在实数遗传算法进行交叉操作的过程中引入了梯度搜索的思想,以个体适应度值为评价指标动态确定交叉因子的值,保证了交叉产生的新个体分布在优秀父本个体附近的概率变大,同时变步长的思想能够促进子代个体跳出父本的范围约束,而且产生的新个体不会劣于父本个体,提高了算法的寻优效率。(3)在约束优化问题中引入了非可行个体修复的策略。针对约束优化问题,为了保证种群中每个个体的可行性,提出了一种向可行域内点靠近的修复策略。通过收缩因子的设定,能够保证非可行个体通过有限步的调整转化为可行个体。最后在对全文进行总结的基础之上,对实数遗传算法的发展进行了展望。

关键词：实数遗传算法交叉操作动态步长初始种群约束优化

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基于改进实数遗传算法的桑叶采摘机结构参数优化

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中国农机化学报 2024年第1期45卷 14-20,53页

作者：王吉权宋丽宋豪豪张攀利王福林东北农业大学工程学院哈尔滨市150030

针对遗传算法在求解桑叶采摘机结构优化问题时容易陷入局部最优和求解精度低等问题,提出一种改进实数遗传算法。首先是给出一种基于序的组合适应度函数的轮盘赌选择算子,该算子在轮盘赌的基础上,通过一个自适应变化的参数在两种适应度... 详细信息

针对遗传算法在求解桑叶采摘机结构优化问题时容易陷入局部最优和求解精度低等问题,提出一种改进实数遗传算法。首先是给出一种基于序的组合适应度函数的轮盘赌选择算子,该算子在轮盘赌的基础上,通过一个自适应变化的参数在两种适应度函数中选择一个,再去计算适应度值;然后设计一种基于方向的改进启发式交叉算子,该算子既保留两个父代个体中较优个体对子代个体的影响,又增加种群中最优个体对子代个体的影响,提高交叉产生有潜力子代的可能性。接着将改进算法应用于摇杆式桑叶采摘机的优化参数设计中,通过与其他算法作仿真对比试验验证算法的优越性,获得采摘机最优参数组合:行走结构速度为24 mm/s、拨动结构角速度为1.2 rad/s、采摘结构速度为440 mm/s,并由运行结果可知整机性能与优化前相比提高13%。最后用优化得到的参数组合进行实地试验,结果显示桑叶采摘机性能提升10.9%,误差较小为2.1%。可见,所提改进实数遗传算法是优化采摘机参数的一种有效算法。

关键词：桑叶采摘机结构优化实数遗传算法轮盘赌选择启发式交叉算子

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基于实数遗传算法的二维导体目标微波成像

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西南交通大学学报 2002年第6期37卷 689-692页

作者：钟选明廖成杨丹杨周炳孟凡宝西南交通大学电磁场与微波技术研究所四川成都610031 中国工程物理研究院应用电子学研究所四川绵阳621900

讨论了自由空间中导体柱微波成像的实数遗传算法,导体柱的围线用有限项三角级数所逼近的形状函数来表示。散射问题用矩量法来模拟,逆散射问题转换成受限制的优化问题。以三角级数的系数为优化变量,通过尽量减小散射场幅度的测量值与计... 详细信息

讨论了自由空间中导体柱微波成像的实数遗传算法,导体柱的围线用有限项三角级数所逼近的形状函数来表示。散射问题用矩量法来模拟,逆散射问题转换成受限制的优化问题。以三角级数的系数为优化变量,通过尽量减小散射场幅度的测量值与计算值之间的相对误差来不断优化。并通过实例验证了此方法的优越性。

关键词：二维导体目标微波成像微波频率电磁波散射实数遗传算法图像重建

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一种实数遗传算法及其在雷达成像中的应用

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工程数学学报 2000年第3期17卷 1-5页

作者：严卫肖奚安朱兆达解放军理工大学气象学院大气探测系南京211101 南京航空航天大学电子工程系南京210016

提出了一种由含实数域结构和目标函数信息的实数交叉和变异算子构成的实数遗传算法 ,并将其用于解决最大似然多散射点定位雷达成像问题。数字仿真结果表明 ,对非线性实变量函数优化问题。

关键词：实数交叉变异算子雷达成像实数遗传算法

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基于实数遗传算法的农机总动力变权组合预测

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农机化研究 2020年第1期42卷 1-7,42页

作者：陈信新王福林宋莹莹东北农业大学工程学院

黑龙江省农机总动力进行预测,选用指数函数模型、多项式拟合模型、三次指数平滑模型、龚帕兹曲线模型为单一预测模型并以1980-2013年农机总动力数据为样本点进行拟合,其平均绝对百分比误差分别为12.5%、3.22%、3.43%、6.09%;然后,建立... 详细信息

黑龙江省农机总动力进行预测,选用指数函数模型、多项式拟合模型、三次指数平滑模型、龚帕兹曲线模型为单一预测模型并以1980-2013年农机总动力数据为样本点进行拟合,其平均绝对百分比误差分别为12.5%、3.22%、3.43%、6.09%;然后,建立以误差平方和最小为目标函数的变权组合预测模型,并利用改进的实数遗传算法对变权组合预测模型进行优化,所得到的变权重组合预测模型的平均绝对百分比误差为1.98%,拟合效果较好。以2014-2016年农机总动力数据为预测时点对该方法进行验证,结果表明:不论是拟合精度还是预测误差都具有较好的效果。最后,对黑龙江省未来5年的农机总动力进行了预测,为相关部门对农业机械化的发展规划提供参考。

关键词：实数遗传算法变异算子组合预测农机总动力

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