检索结果-内蒙古大学图书馆

农机化研究 2020年第6期42卷 14-18页

作者：宋莹莹王福林兰佳伟东北农业大学工程学院

为了提升算法在求解优化问题时的性能,提出了一种改进的实数遗传算法(RCGA)。算法的改进之处在于引入了一种新的交叉算子及替换操作:交叉算子通过增大算子的搜索范围来提升解的质量与算法收敛速度;替换操作则同时考虑了个体目标函数值... 详细信息

为了提升算法在求解优化问题时的性能,提出了一种改进的实数遗传算法(RCGA)。算法的改进之处在于引入了一种新的交叉算子及替换操作:交叉算子通过增大算子的搜索范围来提升解的质量与算法收敛速度;替换操作则同时考虑了个体目标函数值与多样性贡献率两个特征,以方波函数的模式对种群进行周期性的局部初始化操作,从而增大种群多样性。将改进的算法应用于油茶果采摘机的优化设计中,通过一系列的对比实验验证了改进算法的性能优于其他先进有效的算法;同时,改进后的算法能够明显优化采摘机的工作空间与采摘臂的长度,使整体结果提升了63.49%。可见,改进后的算法是解决采摘机优化的一种有效方法。

关键词：油茶果采摘机实数遗传算法交叉算子替换操作

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部分解约束改进遗传算法在火电厂机组负荷优化分配中的应用

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汽轮机技术 2006年第5期48卷 352-355页

作者：余廷芳林中达林显敏江西省电力科学研究院动力所江西南昌330006 东南大学动力工程系南京210096

针对实数遗传算法应用于火电厂机组负荷优化分配问题中存在因早熟收敛的难题,首次提出部分解约束结合惩罚函数的改进实数遗传算法,在约束条件的处理、变异策略、初始化等多方面针对该问题的特点对实数遗传算法提出了新的改进思路,解决... 详细信息

针对实数遗传算法应用于火电厂机组负荷优化分配问题中存在因早熟收敛的难题,首次提出部分解约束结合惩罚函数的改进实数遗传算法,在约束条件的处理、变异策略、初始化等多方面针对该问题的特点对实数遗传算法提出了新的改进思路,解决了遗传算法应用于多峰值优化问题中早熟而收敛于局部极值点的难题,对5台机组的火电厂机组负荷优化分配的仿真表明优化成功率能达到100%。

关键词：实数遗传算法负荷优化部分解约束早熟收敛

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遗传算法在火电厂机组负荷优化分配问题中的参数选择

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汽轮机技术 2007年第3期49卷 217-219页

作者：余廷芳林显敏林中达江西省电力科学研究院发电所南昌330006 东南大学能源与环境学院南京210096

以火电厂机组负荷优化分配问题为例,首次全面分析了实数遗传算法在该实例中各操作参数(遗传代数、交叉概率、变异概率、惩罚系数和选择压力)对优化效果的影响,为遗传算法在火电厂这类优化问题中遗传操作参数的选择提供一定的参考依据。

关键词：实数遗传算法负荷优化参数选择

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拖拉机转向梯形优化设计

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农机化研究 2021年第5期43卷 249-253页

作者：段彤彤王福林赵红磊马梓洋东北农业大学工程学院哈尔滨150030

拖拉机转向梯形的设计关乎拖拉机在转向时的操纵性和安全性。为此,通过对转向梯形工作原理的分析建立了优化模型,并针对模型的求解,提出了一种改进的实数遗传算法。算法采用基于向量旋转的交叉方式进行父代个体交叉,并使用多种变异方法... 详细信息

拖拉机转向梯形的设计关乎拖拉机在转向时的操纵性和安全性。为此,通过对转向梯形工作原理的分析建立了优化模型,并针对模型的求解,提出了一种改进的实数遗传算法。算法采用基于向量旋转的交叉方式进行父代个体交叉,并使用多种变异方法组合的方式进行变异,提高了算法的效率和精度。为了验证算法可行性和有效性,选取了某中小功率农用轮式拖拉机对其转向梯形进行了优化设计,结果表明:算法计算结果更加精准,有效减小了转向机构理论与实际运动轨迹的误差,优化效果理想。

关键词：拖拉机转向梯形机构实数遗传算法

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变化光照条件下人脸检测技术研究

变化光照条件下人脸检测技术研究

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作者：刘峥国防科学技术大学

学位级别：硕士

人脸检测是当今计算机科学研究领域的一个重要而又热门的研究方向,它是指在输入图像中确定所有人脸的数目、位置、大小、位姿的过程,它的研究结合了计算机视觉、模式识别、生物信息识别、生理学、心理学等诸多学科。人脸检测的难点在于... 详细信息

人脸检测是当今计算机科学研究领域的一个重要而又热门的研究方向,它是指在输入图像中确定所有人脸的数目、位置、大小、位姿的过程,它的研究结合了计算机视觉、模式识别、生物信息识别、生理学、心理学等诸多学科。人脸检测的难点在于人脸具有广泛的变化因素:不同尺度、变化光照、部分遮挡、多姿态以及人脸本身的非刚体性等等。其中,变化光照问题是制约人脸检测发展的瓶颈之一,如何有效地提取具有光照不变性的特征是变化光照条件下人脸检测的关键技术问题。本文针对变化光照条件下人脸检测问题进行相关研究,具体工作如下:第一,针对人脸肤色信息,提出了一种面向肤色检测的最优彩色空间描述方法。该方法将人脸和非人脸看作两类模式,先后采用基于Fisher的特征提取准则、Foley-Sammon变换、基于均值可分性信息以及协方差可分性信息的特征提取方法提取一个面向肤色检测的最优彩色空间描述,进而得到较准确的肤色区域分割; 第二,在肤色分割基础上,采用基于形状信息的人脸区域证实方法进一步提取人脸候选区域。针对光照问题,我们改进了一种基于商照明的光照处理方法,提出了一种基于实数遗传算法的修正系数选择方法; 第三,针对变化光照条件下检测过程中特征提取问题,提出了一种基于改进的局部二进制模式(LBP)特征的人脸检测方法。采用改进的局部二进制模式(LBP)进行特征提取,再利用支持向量机(SVM)进行训练分类,最终得到人脸检测结果; 第四,对于本文的方法做了大量的实验,分别给出了主观、客观、定性、定量评价,在两个检测实验中,正确率分别达到95.11%和86.37%,实验结果显示了本文方法的有效性。

关键词：人脸检测变化光照肤色检测最优彩色空间实数遗传算法局部二进制模式支持向量机

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遗传算法进化策略的改进研究

遗传算法进化策略的改进研究

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作者：弭宝福东北农业大学

学位级别：硕士

遗传算法(Genetic Algorithm,GA)是优化算法中的一种随机搜索算法,以适应度函数作为导向的智能算法。它借鉴了生物界的进化规律,在实际应用中有很多的优势。自遗传算法诞生起,人们对其理论和应用进行了深入的研究,并取得了很大的成就,... 详细信息

遗传算法(Genetic Algorithm,GA)是优化算法中的一种随机搜索算法,以适应度函数作为导向的智能算法。它借鉴了生物界的进化规律,在实际应用中有很多的优势。自遗传算法诞生起,人们对其理论和应用进行了深入的研究,并取得了很大的成就,并且根据其本身存在的不足和缺点,人们对遗传算法进行了许多改进研究,从而在一定程度上使遗传算法的性能得到了提高。本文通过分析遗传算法的运行机制,首先介绍了遗传算法的基本原理和操作,并对二进制遗传算法和实数遗传算法的操作分别进行研究,且对进化策略、交叉概率的取值和编码方式进行了深入细致的研究,发现如下问题：(1)现有文献遗传算法的进化策略一般都是“父代精英个体保留——选择——交叉——变异——替换精英个体”。这种遗传操作方式,即使在交叉操作过程产生了优秀个体,优秀个体也可能会在变异过程中被破坏,如何使产生的优秀个体能够保留下来,就是现有进化策略需要改进的方面。(2)遗传算法进行交叉操作时,交叉概率的取值一直没有定论,对于如何确定交叉概率的取值是需要解决的问题。在此基础上,对遗传算法的进化策略、交叉概率的取值进行了改进,并且分别运用二进制遗传算法和实数遗传算法针对无约束的优化问题和带约束的优化问题进行仿真测试,并对其结果进行分析和比较。证明本文提出的改进算法可以使算法的性能得到提高。本文对遗传算法的主要改进及取得的研究成果有： (1)本文提出的改进的进化策略不仅仅保留父代种群中的优秀个体,还保留交叉以后的精英个体,如此可以防止交叉以后的优秀个体在变异操作中被破坏,从而加快了算法收敛到最优解的速度,不仅使遗传算法求得最优解的平均代数减少,而且求得最优解所用的时间也减少了,使遗传算法的性能得到改善。 (2)提出了交叉概率应取1。本文将交叉概率的取值作为研究对象之一,深入分析了交叉概率的取值对遗传算法性能的影响,提出了交叉概率应取1,通过测试函数测试交叉概率分别取0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1；测试结果表明,交叉概率越大,运算速度越快,平均运行代数越少。验证了本文交叉概率取1的科学性和可行性。同时克服了交叉概率难以确定以及确定交叉概率时缺少理论依据的不足。 (3)通过深入的研究对遗传算法进行了改进,并采用理论分析和实际应用相结合的方法,分别运用二进制遗传算法和实数遗传算法应用于无约束的函数优化和带有约束的函数优化,测试本文提出的改进算法的有效性。最后,总结本文所做的研究工作,进行了展望。

关键词：二进制遗传算法实数遗传算法交叉概率改进进化策略测试函数运算速度

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基于遗传算法的列车节能操纵曲线寻优

基于遗传算法的列车节能操纵曲线寻优

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作者：李波西南交通大学

学位级别：硕士

能源是社会经济发展的基础，在能源日益紧缺的今天，铁路部门作为国民经济中能耗最大的单位之一，其节能问题的研究具有重要意义。在既定的运行图、编组等条件下，同一列列车在规定时间内，完成规定运输距离，也存在着不同的操纵方法，... 详细信息

能源是社会经济发展的基础，在能源日益紧缺的今天，铁路部门作为国民经济中能耗最大的单位之一，其节能问题的研究具有重要意义。在既定的运行图、编组等条件下，同一列列车在规定时间内，完成规定运输距离，也存在着不同的操纵方法，不同的操纵方法会直接导致能量消耗不同，找到能耗最小的列车操纵方案就成为重要的研究课题。本文在牵引计算及列车运行动力学方程的基础上，结合列车在运行过程中的要求，建立以能耗、时分误差、限速等为目标的列车节能控制模型，利用实数遗传算法，通过软件编程来实现对列车节能方案的研究，主要研究内容如下：论文首先介绍了列车节能控制的研究背景，通过对国内外研究发展现状的论述，说明遗传算法能够在全局范围内搜索并得到最优解。第二：讨论列车运行的安全和节能问题，其中包括列车的平稳起动、途中运行和停车制动三个方面。在保证列车安全、准点运行的条件下进行列车的节能操纵曲线寻优。第三：介绍了遗传算法的相关理论，遗传算法的基本理论中主要介绍其编码机制、选择算子、交叉算子、变异算子、适应度函数及相关约束条件的处理等；同时证明了采用最优个体保存策略可以解决算法的收敛性问题。此外，还分析了遗传算法的优点和不足，指出遗传算法的特点能够保证它完成列车优化操作曲线的寻优工作。第四：以牵引计算的知识为基础，给出列车节能控制的策略，建立求取列车节能曲线的模型，并对寻优参数的设置给出说明；接下来分别介绍程序的五个主要模块：初始数据输入模块、停车制动模块、牵引计算模块、适应度计算模块、遗传迭代模块等。本文的创新点在于：采用了改进的实数遗传算法，以保证整个寻优过程的收敛，程序支持任意长度线路的操纵曲线寻优；考虑了较为全面的约束条件，引入数学中的惩罚函数法，按照约束在寻优过程中的不同作用，给予相应的惩罚系数，来体现它们在目标函数中的权重；与应用遗传算法求取列车操纵曲线的其它程序相比，本文在操纵序列的选择中引入了动力制动工况，较为全面的反映了司机的操纵情况；特别的是以往的寻优计算，只能在简单的坡道上进行，而本文所采用的坡道是复杂坡道。最后进行节能优化模式曲线的相关计算，分析了运行时间、操纵序列、迭代初值、交叉概率、变异概率等因素对列车节能操纵曲线寻优的影响，给出验证实例。

关键词：列车优化操纵实数遗传算法 VisualBasic编程节能控制模型

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城市智能交通信号控制方法及其仿真研究

城市智能交通信号控制方法及其仿真研究

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作者：付绍昌湘潭大学

学位级别：硕士

本文通过研究平面信号交叉路口的交通流特性,建立一种离散交通信号控制模型。此模型以交叉路口各方向车流支路为基本单元,把一个周期时间离散成许多相等的时间段,以各支路车流信息为输入,得出交通信号控制的各项性能指标。此离散交通控... 详细信息

本文通过研究平面信号交叉路口的交通流特性,建立一种离散交通信号控制模型。此模型以交叉路口各方向车流支路为基本单元,把一个周期时间离散成许多相等的时间段,以各支路车流信息为输入,得出交通信号控制的各项性能指标。此离散交通控制模型与实际交通路口的车辆通行情况基本接近,反映了路口通行车辆的离散性、不连续性的特点。同时通过对交通流基本理论的研究,建立两种基于反向传播神经网络的两相邻路口之间的车辆预测模型以适应离散交通信号控制模型。通过研究和比较几种典型的城市区域交通信号控制系统,总结出城市区域交通信号控制系统基本控制模型并建立了五路口的交通信号仿真控制模型。通过对实数遗传算法和自适应粒子群算法的研究,提出自适应变异粒子群算法。自适应粒子群算法由于在实际优化中每个粒子根据当代以前搜索到的个体极值点和全局极值点来更新粒子,因此,容易过早收敛而陷入局部最优解。而变异算子是实数编码遗传算法中的主要搜索算子,通过变异算子来更新粒子的个体极值点和全局极值点能大大提高粒子群优化算法的稳定性、收敛性及全局搜索能力。为了验证自适应变异粒子群算法的有效性,在Matlab环境下编程进行仿真实验。在单交叉路口仿真实验中,仿真结果表明自适应变异粒子群优化算法优于实数遗传算法和自适应粒子群算法,它大大提高交叉路口通行能力,减少车辆延误,达到交通信号优化控制的目的,比传统方法更好地适应交通流的变化。同时,在五路口交通网络仿真中也表明自适应变异粒子群优化算法的有效性。

关键词：智能交通系统动量反向传播神经网络粒子群优化算法实数遗传算法变异算子城市区域交通信号控制

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拖拉机转向梯形机构优化设计模型的建立与求解

拖拉机转向梯形机构优化设计模型的建立与求解

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作者：段彤彤东北农业大学

学位级别：硕士

农业是我国第一产业,作为基础产业支撑着我国的社会经济发展,农业机械化作业能提高土地产出率和劳动生产率,也是转移劳动力、降低劳动者劳动强度、提高抗御自然灾害能力、增加农民收入和保证农产品质量的重要手段。拖拉机是用于牵引和... 详细信息

农业是我国第一产业,作为基础产业支撑着我国的社会经济发展,农业机械化作业能提高土地产出率和劳动生产率,也是转移劳动力、降低劳动者劳动强度、提高抗御自然灾害能力、增加农民收入和保证农产品质量的重要手段。拖拉机是用于牵引和驱动各类作业机械从而完成各项移动式作业的自走式动力机,是农业生产和运输的主要工具,其各项性能的优劣直接影响着农业作业的质量。农用轮式拖拉机普遍采用前轮转向,同时配备整体式转向梯形机构,作为转向系统的主要组成部分,拖拉机转向梯形机构设计的好坏,直接决定着拖拉机在转向行驶时的表现,对拖拉机的操纵性、行驶的安全性、驾驶的舒适性以及转向轮轮胎的使用寿命都产生了较大的影响。因此,该文以拖拉机转向梯形机构的优化设计为研究目的开展了以下具体研究工作。依据阿克曼原理,拖拉机在转向时各转向轮应绕同一瞬时转向中心转动,以保证各转向为纯滚动无侧滑,但实际情况往往不能完全满足这一要求,该文分析了理想情况下和实际情况下拖拉机整体式转向梯形机构的运动情况,以实际转向时转向轮转角与理论转向轮转角的绝对误差平方在转向范围内的和最小为目标函数,并考虑到拖拉机与其他车辆使用工况不同,除在道路上行驶外还需在田间进行作业,提出一种更符合拖拉机实际使用工况的权重函数,建立了拖拉机转向梯形机构优化设计的数学模型。针对优化模型的求解改进了传统实数遗传算法,改进后的算法采用了两次精英保留的进化策略,同时为了保证种群的多样性,剔除了种群中的重复个体;在选择算子方面,使用分组选择算子扩大了进行配对的两父代个体之间的距离,增大了种群的多样性;在交叉操作方面,提出一种新的基于向量旋转的交叉算子,该算子能产生多个交叉方向从中选出最佳方向进行搜索,产生的子代个体更接近最优解,并采用了多个交叉后代竞争择优保留的策略保证了交叉操作的效果;进行变异操作时采用了组合变异算子兼顾了算法的全局搜索能力和局部搜索能力。为了测试算法的有效性和计算效率,选取了4个不同的测试函数对改进后的算法进行了测试,结果显示,与传统实数遗传算法相比,改进后的算法能进行有效计算并且寻优速度更快,能在较少的进化代数中找到最优解。选出了4种型号的转向梯形机构进行优化设计实例计算,分析了优化前后转向轮理论转角与实际转角的误差对比,结果显示误差明显减小,优化效果理想,可见该文所提方法对实际生产有一定的指导作用。

关键词：拖拉机转向梯形机构优化设计实数遗传算法

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改进遗传算法在仓储机器人移动路径规划中的应用研究

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机器人产业 2024年第5期 100-108页

作者：王金龙孙长月蓝永康何宇哲马哲西安思源学院

本文提出了一种改进的实数遗传算法,用于解决仓储机器人移动路径规划问题。传统路径规划方法在复杂环境中难以有效优化路径,而遗传算法因其良好的全局搜索能力和适应性成为一种潜在的解决方案。本文通过将连续的可行域进行离散化处理,... 详细信息

本文提出了一种改进的实数遗传算法,用于解决仓储机器人移动路径规划问题。传统路径规划方法在复杂环境中难以有效优化路径,而遗传算法因其良好的全局搜索能力和适应性成为一种潜在的解决方案。本文通过将连续的可行域进行离散化处理,然后通过变异算子和局部搜索算子,使其既具有连续性又具有完备性。这种方法成功地融合了遗传算法的离散化和连续化特性,提升了实数遗传算法的收敛速度和寻优能力。为验证算法的有效性,我们将这种方法与粒子群算法、模拟退火算法和人工蜂群算法进行对比实验。实验首先在基础测试函数上进行,然后在二维栅格地图上进行最短路径优化。实验结果表明,改进的实数遗传算法在测试函数和二维栅格地图上均优于其他算法,显著降低了机器人移动路径的总长度和时间成本。

关键词：人工蜂群算法栅格地图粒子群算法局部搜索算子实数遗传算法寻优能力模拟退火算法改进遗传算法

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