检索结果-内蒙古大学图书馆

聚类是将一组对象根据一定的原则分成若干类的过程。在结果中，相同类中对象的相似度较高，不同类间对象的相似度较低。聚类分析是机器学习的一个重要组成部分，已经被广泛地应用在市场研究、语音识别、故障检验、图像处理和数据压缩等领域中。K-means是一个常用的聚类算法，它是一种基于中心的聚类方法。该算法实现简单、运行效率高、收敛速度快，适合处理大型的数据集合。但是它对初始值敏感，容易陷入局部最优解，从而产生早熟现象。本文在深入分析K-means及其改进算法的基础上，引入了全局优化领域中的类电磁机制（EM）启发方法，然后结合K-means的性能函数，设计了一种新的聚类算法——类电磁机制聚类算法（EMC）。为使初始中心均匀分布，提出了一种基于最大距离积原则的初始中心选取方法；为使EM算法符合聚类问题的要求，调整了电荷量和合力的计算公式；为提高搜索性能和收敛速度，引入了自适应的移动步长算子，并结合这一算子改进了局部搜索和粒子移动过程。实验结果表明，与K-means及其改进算法相比，新算法的平均性能和稳定性都有很大提升，而相对于其它一些同样利用智能优化算法的聚类方法，新算法除了上述优势外，还提高了运行速度。由于智能优化算法固有的复杂性，类电磁机制聚类算法运行在大型数据集合上的时候，效率相对较低。在后续的研究工作中，将从聚类问题自身的特点出发，改进迭代过程中粒子的局部搜索和移动方法，以此来降低类电磁机制聚类算法的运算复杂度，提高运行速度。

关键词：聚类类电磁机制算法 K-means算法全局最优化

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基于类电磁机制的雷达干扰资源优化分配算法研究

基于类电磁机制的雷达干扰资源优化分配算法研究

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作者：吴琼大连理工大学

学位级别：硕士

随着电子技术的不断发展,以无线电技术为主要手段的电子对抗已经发展成为现代战争的主导方向,在电子对抗领域中最活跃的是雷达对抗。雷达对抗以敌方雷达系统为主要的攻击对象,利用一切无线电手段以达到降低、削弱甚至摧毁敌方通信系统... 详细信息

随着电子技术的不断发展,以无线电技术为主要手段的电子对抗已经发展成为现代战争的主导方向,在电子对抗领域中最活跃的是雷达对抗。雷达对抗以敌方雷达系统为主要的攻击对象,利用一切无线电手段以达到降低、削弱甚至摧毁敌方通信系统、武器攻击系统的目的,进而掩护己方编队的进攻,获得战争的主动权。当存在多部雷达和多部干扰机的情况下,根据什么分配干扰机去干扰雷达以及分配哪部干扰机去干扰哪部雷达,以达到对多雷达系统的最大压制效果,即雷达干扰资源优化分配问题,就是本文所要研究的内容。本文首先介绍了雷达干扰资源优化分配的研究背景及研究意义。然后,介绍了单雷达干扰有效性评估所遵循的评估准则,包括功率准则、信息准则、战术应用准则及时间准则,并总结了现有的每个评估准则下的评估指标及其应用意义。其次,在介绍了雷达干扰有效性评估准则的基础上,从实际需要出发,选取了引导时间、频率瞄准度、干扰样式及探测面积的变化作为评估指标集,然后应用模糊数学中的模糊综合评价方法对雷达干扰有效性进行综合评估。通过评估指标和各评估指标的权重得到多干扰机对多雷达的对抗矩阵,即雷达干扰效益决策矩阵。并在雷达干扰效益决策矩阵的基础上建立了雷达干扰资源优化分配问题的模型。然后,在雷达干扰资源优化分配模型的基础上,实现了动态规划算法求解雷达干扰资源优化分配的问题。通过仿真实验表明:在雷达数量较多时,动态规划算法存在着耗时的局限性。本文主要研究了类电磁机制算法(Electromagnetism-like Mechanism,简称EM算法),并应用EM算法求解雷达干扰资源优化分配的问题。应用EM算法求解离散的优化问题时,其局部搜索是决定算法收敛的重要部分,本文将欧式距离引入局部搜索中,对算法进行了改进,使算法迅速收敛。实验结果证明EM算法能够准确有效的求得雷达干扰资源的分配方案。本文的最后对所做的工作进行了总结,并提出了今后的研究方向。

关键词：雷达干扰资源优化分配评估准则评估指标模糊综合评价动态规划算法类电磁机制算法

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基于互信息和类电磁机制优化算法的医学图像配准研究

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兰州交通大学学报 2013年第4期32卷 23-26页

作者：翟凤文 Muhammad Asim Azim 王阳萍党建武兰州交通大学电子与信息工程学院甘肃兰州730070

采用互信息来描述图像配准的效果,应用类电磁机制优化算法搜索配准所对应的空间变换参数,并借鉴POWELL优化算法,在局部搜索过程中采用了黄金分割点一维搜索方法进行搜索,实验结果表明提出的算法可以很好的脱离局部最优解,同时可以达到... 详细信息

采用互信息来描述图像配准的效果,应用类电磁机制优化算法搜索配准所对应的空间变换参数,并借鉴POWELL优化算法,在局部搜索过程中采用了黄金分割点一维搜索方法进行搜索,实验结果表明提出的算法可以很好的脱离局部最优解,同时可以达到较好的配准精度,并具有较好的时效性.

关键词：信息处理POWELL算法类电磁机制算法互信息

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基于传感器FTU数据的配电网故障定位

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传感器与微系统 2012年第11期31卷 70-73页

作者：苏灵敏彭敏放王耀南湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082

类电磁机制(EM)算法在处理传感器馈线自动化终端(FTU)数据对配电网故障区间进行定位时应用效果较好,但其存在参数敏感、电荷溢出和粒子易陷入局部最优的问题。通过引入粒子分量交换搜索,改善粒子电量、合力和移动步长计算式,对其进行了... 详细信息

类电磁机制(EM)算法在处理传感器馈线自动化终端(FTU)数据对配电网故障区间进行定位时应用效果较好,但其存在参数敏感、电荷溢出和粒子易陷入局部最优的问题。通过引入粒子分量交换搜索,改善粒子电量、合力和移动步长计算式,对其进行了改进。针对配电网运行灵活多变的特点,以联络开关为界限将配电网划分为多个配电网模块,并对模块进行加权,基于此构建了一种配电网故障区间定位新模型,以提高诊断算法的运行效率。仿真结果表明:改进的EM算法相对于标准EM算法,其只需要较少的种群和迭代次数,即可快速实现对传感器FTU数据的处理,并对配电网故障区间进行准确定位。

关键词：传感器FTU 故障定位配电网类电磁机制算法

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求解约束优化问题的新方法

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计算机工程与应用 2011年第24期47卷 51-53,57页

作者：郭鹏宋福庆安阳师范学院数学与统计学院河南安阳455000

提出了用于解决约束优化问题的新的类电磁机制算法,针对约束优化问题,利用惩罚函数法,构造了新的适应度函数,将约束问题转化为无约束问题求解,结合类电磁机制算法的寻优特点,设计了适合于问题特点的局部搜索过程,并重新定义了粒子的电... 详细信息

提出了用于解决约束优化问题的新的类电磁机制算法,针对约束优化问题,利用惩罚函数法,构造了新的适应度函数,将约束问题转化为无约束问题求解,结合类电磁机制算法的寻优特点,设计了适合于问题特点的局部搜索过程,并重新定义了粒子的电荷和力的计算公式,以使在算法实现过程中,引导不可行点逐步向可行点转化,并最终找到问题的最优解。数值模拟结果验证了算法的有效性。

关键词：约束优化问题类电磁机制算法适应度函数惩罚函数

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自然启发的优化算法及其应用研究

自然启发的优化算法及其应用研究

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作者：韩丽霞西安电子科技大学

学位级别：博士

自然启发的算法是近几年来在协同进化论基础上发展起来的一种新的优化算法,为寻找复杂问题解决方案提供了新的思路。由于自然启发的优化算法具有的智能性、通用性、本质并行性和全局搜索能力,已在计算机科学、知识发现、通信网络、机器... 详细信息

自然启发的算法是近几年来在协同进化论基础上发展起来的一种新的优化算法,为寻找复杂问题解决方案提供了新的思路。由于自然启发的优化算法具有的智能性、通用性、本质并行性和全局搜索能力,已在计算机科学、知识发现、通信网络、机器人等研究领域显示出潜力和魅力,成为智能计算领域的一个研究热点。本文对两类自然启发的优化算法:类电磁机制算法和遗传算法,进行了系统深入的研究,针对不同的优化问题提出了有效的自然启发的优化算法进行求解。本文的主要工作如下: 1.针对标准类电磁机制算法中电荷溢出和参数敏感的问题,提出了新的电荷和粒子之间作用力的计算公式。任意两个粒子之间作用力的大小与两粒子的目标函数之差、粒子的距离有关,鼓励粒子沿着合力的方向朝邻近的局部最优解移动。在此基础上,提出了求解无约束优化问题的类电磁机制算法。用标准的Benchmark函数对算法的性能进行了测试,并和已有算法的比较结果表明,新算法能够快速的求出问题的最优解或近似最优解。 2.提出了一种基于模式搜索的类电磁机制算法求解约束优化问题。引入了粒子的违反度函数,提出了约束优化问题粒子电荷的0-1计算公式,使得可行粒子的电荷总是大于不可行粒子的电荷;新的受力公式,有利于引导不可行粒子转化为满足约束条件的粒子。理论分析表明新算法以概率1收敛到问题的全局最优解。数值实验结果表明,新算法具有收敛快、求解性能好的特点,是求解约束优化问题的一种非常有潜力的算法。 3.给出了求解多目标优化问题的一种新遗传算法。为了引导搜索向有利的方向进行,设计了有效的杂交算子和简单的变异算子,并证明了算法的全局收敛性。计算机仿真结果表明新算法可以快速的找到一组Pareto最优解。 4.研究了一种求解图着色问题的新解法。针对整数编码的冗余性,提出了有序整数编码方式,大大缩小了搜索空间。基于图着色问题的特点,设计了一种新的、有效的杂交算子。为了提高杂交算子的搜索能力,结合了一个贪婪的局部搜索技术来改进杂交算子。在此基础上提出了求解图着色问题的一种新的遗传算法,并证明了其全局收敛性。对10个国际标准算例(图的顶点从11到1000)进行了仿真实验,与以往算法的比较结果表明,新算法是有效的、有竞争力的算法。

关键词：自然启发类电磁机制算法遗传算法全局收敛约束优化Pareto最优解图着色问题

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水电对电力系统的复杂补偿效益研究

水电对电力系统的复杂补偿效益研究

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作者：刘建厅西安理工大学

学位级别：博士

我国正处于经济社会转型发展的关键时期,为满足发展新常态的需要,必须以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,贯彻落实“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念,转变思想,史新技术,以建设富强民主文明和谐美丽的国家为目标,... 详细信息

我国正处于经济社会转型发展的关键时期,为满足发展新常态的需要,必须以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,贯彻落实“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念,转变思想,史新技术,以建设富强民主文明和谐美丽的国家为目标,大力倡导供给侧结构性改革。积极推进供给侧结构性改革是新时期电力改革发展的总纲领,为水电的健康发展提供了机遇。本文从建设资源节约型、环境友好型社会的总体要求出发,构建了水电对电力系统补偿效益的理论体系,揭示了水电对电力系统补偿效益产生机理,提出了生态环境补偿效益、节能补偿效益和社会补偿效益量化计算方法,实例计算论证了研究成果的可行性和合理性,为提高水电在电源结构中的地位和作用提供参考依据,具有重要的理论意义和实际意义。研究取得的主要研究成果如下:(1)构建了水电对电力系统补偿效益理论体系。系统阐述了水电对电力系统补偿效益的概念内涵、计算机理,并将其归纳为生态环境补偿效益、节能补偿效益以及社会补偿效益二类。其中,生态环境补偿效益又包括氧气生态补偿效益、减排补偿效益和除污补偿效益三部分,构建了水电对电力系统补偿效益的理论框架,以满足能源供给侧改革与水电绿色发展需求。(2)水电对电力系统的补偿机理研究。运用能值理论和经济外部性理论,从水电并入电网后对电网的能值评价指标影响入手,揭示了水电对电力系统的补偿机理。水电对电力系统补偿效益的产生机理可表述为:水电作为清洁能源,并入电网后改变了电网的能源投入结构,同时减少了电网系统中电站发电产生的负面效应,使得电网和火电站等相关单位在获得利益不变的情况下,减少了成本投入:水电的建设和运行改变了整个电网和火电厂的利益,利益的变化部分就是水电对电力系统的补偿效益。(3)水电和火电多目标联合调度模型研究。从节能减排、建设美丽社会的角度出发,以火电机组的煤耗量和污染气体排放量均为最小为目标,建立了水电和火电多目标联合调度模型,以包含三座火电厂和四库三级水电厂的某电网为例进行模型检验,并用类电磁机制算法进行了优化求解。(4)水电对电力系统生态环境补偿效益研究。水电对电力系统生态环境补偿效益包括减排补偿效益、氧气生态补偿效益和除污补偿效益。建立了水电对电力系统减排补偿效益成本型模型,结合水电和火电多目标联合调度模型,以研究电网为例进行补偿效益量化研究。研究结果显示:研究电网中水电每年减少SO2排放量1.094万t,减少NOx排放量0.486万r,减少TSP排放量0.170万r,由此产生的各类污染物的减排补偿效益为:SO2的减排补偿效益为690.74万元,NOx的减排补偿效益为307.00万元,TSP的减排补偿效益为46.82万元,合计1044.56万元/年;氧气生态补偿效益为191.89万元/年;除污补偿效益为2744万元/年。(5)水电对电力系统节能补偿效益研究。水电并入电网而引发的煤炭价格、煤炭消耗量以及火电站效益的改变而产生的利益变化部分称为水电对电力系统的节能补偿效益。建立了水电对电力系统节能补偿效益模型,以研究电网为例进行补偿效益量化研究。研究结果显示:该电网中四座水电站每年的节能补偿效益为35386.6万元。(6)水电对电力系统社会补偿效益研究。水电的并网减少了整个社会对火电使用煤炭外部性经济的补偿,相关利益的变化部分就是水电对电力系统的社会补偿效益。社会补偿效益包括矿区生态补偿效益、运输补偿效益和安全生产补偿效益。以研究电网为例进行补偿效益量化研究,结果显示:该电网中四座水电站每年的社会补偿效益为588万元。

关键词：水资源补偿效益节能减排类电磁机制算法多目标调度

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基于改进类电磁算法的RMS集成设计方法

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制造业自动化 2014年第23期36卷 138-143页

作者：管贤平邱白晶江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室镇江212013 东南大学复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室南京210096

针对基于自动导引车系统(AGVS)的可重构制造系统(RMS)布局和路径网络设计问题,建立集成设计数学模型,在模型中,同时考虑布局和路径网络对物流成本的影响,在计算物流成本时,同时考虑AGVS负载和空载路程,目标是最小化包括工作站重构、AGV... 详细信息

针对基于自动导引车系统(AGVS)的可重构制造系统(RMS)布局和路径网络设计问题,建立集成设计数学模型,在模型中,同时考虑布局和路径网络对物流成本的影响,在计算物流成本时,同时考虑AGVS负载和空载路程,目标是最小化包括工作站重构、AGVS负载和空载物流成本在内的总物流成本。根据模型复杂、求解困难的特点,提出基于改进类电磁机制算法的集成设计方法(EMLG)。在EMLG中,粒子采用布局和路径网络分段编码的办法;在局部搜索中采用变邻域分层次搜索方法;合力计算方法采用布局和路径网络分别计算的方法;在移动中采用分别移动的方法。为了验证集成模型和EMLG方法效果,将分步进行布局和路径网络设计的方法(GAL/EMG)作为对比方法,对于规模较小的问题,采用布局穷举,路径网络分支定界的方法作为优化方法。通过2个计算实例比较各方法的效果。计算结果表明:EMLG方法优于GAL/EMG方法,能降低总的成本,这说明所提出的EMLG方法是有效的。

关键词：类电磁机制算法布局设计路径网络设计集成设计

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可重构物流系统设计与调度方法的研究

可重构物流系统设计与调度方法的研究

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作者：管贤平东南大学

学位级别：博士

可重构制造系统(RMS)是一类构形可变的新型制造系统,能够根据生产需求,快速改变系统构形,以经济的方式准确地提供所需的功能和产能。可重构物流系统(RMHS)是RMS的重要组成部分,必须具有快速改变构形的能力,以适应RMS的要求。基于多自动... 详细信息

可重构制造系统(RMS)是一类构形可变的新型制造系统,能够根据生产需求,快速改变系统构形,以经济的方式准确地提供所需的功能和产能。可重构物流系统(RMHS)是RMS的重要组成部分,必须具有快速改变构形的能力,以适应RMS的要求。基于多自动导引车系统(AGVS)的RMHS运作中的关键问题是:为系统选择怎样的布局和路径网络,以及如何调度搬运任务,以使得物流成本最小化,即设计与调度问题。RMHS的设计与调度问题是复杂的组合优化问题,而且在RMS环境下,需要考虑系统构形频繁变化、工作站重构等复杂多变的问题,对于这个问题尚缺乏系统化的、行之有效的求解理论与方法。\n 针对这一情况,在国家重点基础研究计划项目“复杂生产制造过程实时、智能控制与优化理论和方法研究”的资助下,围绕课题“生产制造系统重构过程的实时协调控制理论与方法研究”,本文展开基于AGVS的RMHS设计与调度方法的研究,提出了有效的设计方法和调度方法,本文主要研究内容如下:\n 1.提出同时考虑布局和路径网络的更加符合实际情况的RMHS设计模型。根据基于AGVS的RMHS的特点,综合考虑布局和路径网络对物流成本的影响,考虑系统工作站布局重构的成本,提出集成考虑布局和路径网络的RMHS设计模型。该模型的目标是最小化系统总物流成本,包括AGV的负载路程和空载路程产生的成本,以及工作站重构的成本；主要决策变量是工作站布局变量和路径方向变量；需要满足路径长度、路径方向、流量等约束条件。\n 2.提出改进类电磁机制算法的RMHS设计方法。类电磁机制算法是一种较新的启发式方法,具有较好的求解速度和求解质量。但是初始的类电磁机制算法针对连续系统问题,为了应用在离散系统中,需要进行离散化改进。变邻域搜索策略是较好的局部搜索策略,能系统地搜索各个邻域。针对RMHS的路径网络设计问题、布局设计问题以及集成设计问题,分别设计相应的改进类电磁机制算法。\n 1)提出改进类电磁机制算法的路径网络设计方法。针对RMHS的路径网络设计问题,进行类电磁机制算法的设计。对路径网络进行预处理,以降低计算量,提高解的可行性。在改进的类电磁机制算法中,粒子采用离散的二进制编码,其编码长度等于预处理后边的数量。在局部搜索中,采用变邻域搜索策略,为了降低计算量,只对当前最优粒子进行局部搜索。根据粒子的总物流路程来计算带电量。在移动过程中,粒子根据合力的排序概率移动。对局部搜索和移动过程中产生的不可行解,进行有限修正,以提高可行解的比例。为了验证所提出算法的效果,提出基于遗传算法的路径网络设计方法作为对比方法,采用分支定界方法作为优化方法。通过多个计算实例,与其他方法比较来验证所提出方法的有效性。\n 2)提出改进类电磁机制算法的布局设计与重构方法。针对RMHS的布局设计与重构问题,进行类电磁机制算法的设计。粒子采用按照排列顺序编码的方法,在局部搜索过程中,采用变邻域搜索策略,对所有粒子进行局部搜索。在移动过程中,根据合力的排序来确定粒子的移动。作为比较,提出基于遗传算法的布局设计与重构方法。在问题规模较小的时候,采用穷举法得到最优解。通过多个计算实例,与其他方法比较验证所提出方法的有效性。\n 3)提出改进类电磁机制算法的集成布局和路径网络设计方法。布局与路径网络是密切相关的两个方面,可以通过集成设计来扩大可行解的空间,获得比单独设计更优的解,从而可能明显降低总的物流成本。针对RMHS的集成设计问题,进行类电磁机制算法的设计。粒子采用二段编码的方法,对布局和路径网络分别编码。在局部搜索过程中,采用变邻域搜索策略,对布局和路径网络分层次搜索。在合力计算过程中,分别计算布局和路径网络的合力。在移动过程中,根据布局和路径网络的合力,分别移动。为了验证所提出方法的效果,采用分步设计方法作为对比方法,采用分支定界方法作为优化方法。设计多个计算实例,通过与其他方法的比较,验证集成设计方法的有效性。\n 3.提出避免死锁的多属性任务调度方法。任务调度是物流系统管理控制方面的重要问题。针对RMHS快速多变,需要较高成本经济效益的特点,提出避免死锁的多属性任务调度方法。为了综合系统多方面的影响,采用多属性的调度方法。选择距离、输入输出缓冲区状态作为调度的属性。根据系统的加工和搬运资源,确定各个属性的权值。为了确保系统无死锁,在多属性任务调度过程中,加入基于剩余容量的死锁避免策略。该方法能够综合考虑系统多方面因素的影响,确保系统无死锁运行。通过多个仿真实例,说明了死锁避免策略能确保系统无死锁,多属性调度方法优于几种常用的调度方法。\n 4.结合多agent和离散事件仿真技术,设计并实现了RMHS的任务调度仿真系统。针对RMHS任务调度的特点,采用多agent技术和离散事件仿真技术,对搬运任务

关键词：可重构制造系统可重构物流系统自动导引车系统布局设计路径网络设计类电磁机制算法

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