基于交叉突变算子的人工蜂群算法及其应用

人工蜂群（artificial bee colony,ABC）算法在解决多峰函数优化问题时经常会陷入局部最优,使得算法过早停滞,而在解决单峰问题时往往出现收敛速度过慢的问题。针对上述不足,为了进一步提高算法的优化性能,提出了一种基于交叉突变的人工蜂群（intersect mutation ABC,IMABC）算法。IMABC算法将整个蜂群依据其适应度值优劣进行划分,引入种群划分参数,对不同种群中的个体运用交叉突变算子,有效地平衡了种群的局部开采与全局探测能力,避免早熟收敛和提高收敛速度。从对基本函数的测试上可以看出,IMABC相对于GABC、IABC、ABC/best等改进的ABC算法,优化能力有了较大的提高。最后,将IMABC用于优化K-means算法,验证了该方法具有一定的实用性。     

无约束非线性lp问题的区间极大熵方法

针对信号处理、系统识别等领域中涉及到的无约束非线性lp问题,为减小由于二进制编码的舍入误差对该问题计算结果的影响,对求解该问题的极大熵方法进行了区间扩张.证明了区间扩张后的极大熵函数至少具有二阶收敛性,并设计了具有多项式时间复杂度的区间算法进行求解,举例进行了数值计算.数值计算结果显示,该区间算法可靠,计算结果与区间扩张前相比,结果更加精确.     

基于改进的简化粒子群聚类算法

针对粒子群算法后期收敛速度慢、易陷入局部极值的缺点,提出一种基于粒密度和最大距离积法的简 化粒子群聚类算法.通过采用线性递减与随机分布相结合的惯性权重策略、添加极值扰动算子、优化粒子个体最优位置,使粒子群算法能够快速收敛于全局最优.再把改进后的粒子群算法与K-means算法相结合,解决K-means算法因随机初始聚类中心而导致聚类效果差、不稳定等问题.通过实验分析,该算法的聚类结果准确率更高、收敛速度更快、稳定性更强.     

改进蚁群算法在应急VRP中的应用及收敛性分析

应急条件(地震、泥石流、洪水等)下的路况不稳定,随时会发生意外的问题.为了解决应急条件下的物资分配,在研究蚁群算法解决传统VRP(vehicle routing problem)的基础上,通过加入动态路况子对VRP数学模型进行改进,提出蚁群算法对改进后的车辆路路径问题的数学模型,并利用陕西省21个城市的实际经纬度作为应急情况下的模拟货物需求地点和仓库进行系统仿真,对影响改进算法收敛性的参数进行分析.通过理论研究和MATLAB仿真,证明了这种改进的算法能够有效解决实际情况中的应急物流分配问题.     

化学反应蚁群优化算法

针对化学反应优化对反馈信息利用不足导致后期求解效率低的问题,提出化学反应蚁群优化算法.该算法利用化学反应优化生成较优解,通过信息素转换策略将较优解转换为蚁群算法的初始信息素,最后由蚁群算法累积更新信息素得到最优解.以TSP为例进行仿真,结果表明,与化学反应优化、蚁群算法、模拟退火算法相比,所提算法具有更高的寻优能力、收敛效率和计算效率.     

结合方向纹理熵的Haar-like特征在线boosting跟踪算法

针对传统基于Haar-like特征的on-line boosting跟踪算法（HBT）需要产生大规模随机特征、占用大量计算资源和存储空间的缺点,提出结合方向纹理熵的Haar-like特征在线boosting跟踪算法（HBTT）。HBTT算法利用灰度共生矩阵的熵获得目标纹理的方向信息,在此基础上有针对性地产生具有方向纹理信息的Haar-like特征,从而可有效避免无效随机特征的产生,减小特征池容量;更进一步,可根据目标纹理的复杂程度自动调整特征数量,使得算法更灵活。在跟踪过程中,在线学习模块可以使错误率较高的特征被结合了目标纹理方向信息的Haar-like特征所替换。与HBT算法比较,HBTT算法的跟踪误差降低了10%以上;在相同特征池容量下,置信度提高了2%以上。实验结果表明,该算法不仅具有较高的鲁棒性,而且在跟踪效率和性能上都有所提高。     

一种碘化反应罐温控系统的实现

该设计主要对某制药厂的药物原料生产环节中一台碘化反应罐温控系统进行改进。此反应罐于2002年投入生产使用,由于使用频率过高,工作环境等原因,导致控温精度低,控温仪表经常出现失灵,没有报警和连锁控制系统。对上述存在问题进行了详细分析。本文给出了一种基于PID算法控制及PID参数自整定的智能温控系统。详细讲述了本设计的A/D转化和PID参数自整定的原理及软件实现。经过改进,已投入生产使用运行稳定。     

表面活性剂预报数据库(SIMS 2.0)的设计与研究

通过对现有数据库管理系统的分析,用Visual C#编写表面活性剂预报数据库的应用程序,建立了可供查询和数据输入的表面活性剂物化参数、分子结构信息以及农药配方数据库。另根据表面活性剂预报数据库中分子结构数据库的功能需要,在此工作的基础上,运用GMA算法,实现表面活性剂二维子结构检索。在预报模块中,运用多元线性回归方法建立了三种定量构效关系模型(QSPR)预报硫酸盐、磺酸盐、聚氧乙烯醚类表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)值,以及一种预报硫酸盐类表面活性剂亲水亲油平衡值(HLB)的QSPR模型。     

基于蚁群算法的遥感影像传输资源调度方法

针对遥感影像数据量大,多用户并发请求造成服务器负载加重,使遥感影像传输效率逐渐降低的问题,提出一种在多线服务器环境下分块调度遥感影像资源的策略。该策略采用改进的蚁群优化(IACO)算法,通过引入一个线路等待因子γ动态选择当前最优的线路进行传输,从而提高传输效率。对IACO、ACO、Max-min、Min-min和Random算法进行了对比实验,IACO算法在客户端的任务完成时间和服务器端的执行时间与其他算法相比均是最少的,且随着任务数目的增加,效果更明显;同时IACO算法的线路资源的利用率也更高。仿真结果表明:多线服务器分块调度策略与改进蚁群算法相结合,使遥感影像传输速度和线路资源利用率均有一定提高。     

动态格点搜索的改进算法用于团簇结构快速优化

结合高效的动态格点搜索(DLS)算法与扰动操作(Perturbation Operation)提出一种新的改进方法(DLS-PO),用于确定团簇的最低能量结构。针对一个特定构型,DLS算法总能给出其对应搜索空间的最规则结构。然而,一次失败的DLS优化将消耗大量的运算资源。为此,采取原子移动和结构旋转的扰动操作成功地改变了构型,再结合后续的DLS操作,提高了优化效率。将该算法用于原子数高达309的Lennard-Jones团簇及100原子NP-B函数铝团簇的结构优化。优化结果显示相比于DLS算法,DLS-PO算法更为高效。