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一种基于种群熵估计的自适应遗传算法

清华大学学报（自然科学版） 2002年第3期42卷 358-361页

作者：江瑞罗予频胡东成司徒国业清华大学自动化系北京100084 香港科技大学物理系

为获得运行过程中对搜索空间勘探和开采的平衡 ,该文提出了一种基于种群熵估计的参数自适应遗传算法。该算法每一进化代的新种群由保留、繁殖和随机 3部分子种群组成 ,其数量则由相应的参数进行控制。通过引入种群熵的概念对种群内个体... 详细信息

为获得运行过程中对搜索空间勘探和开采的平衡 ,该文提出了一种基于种群熵估计的参数自适应遗传算法。该算法每一进化代的新种群由保留、繁殖和随机 3部分子种群组成 ,其数量则由相应的参数进行控制。通过引入种群熵的概念对种群内个体的多样性进行度量并使用一种简单的方法对其进行估计以确定各控制参数 ,该算法实现了参数的自适应调节。试验结果表明该算法能够有效协调勘探和开采。

关键词：种群熵估计自适应遗传算法参数自适应

基于多Agent协同构建分布式并行遗传算法

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清华大学学报（自然科学版） 2002年第9期42卷 1209-1213页

作者：江瑞罗予频胡东成司徒国业清华大学自动化系北京100084 香港科技大学物理系

针对并行遗传算法中计算资源的分配问题 ,提出了分布式并行遗传算法结构。它由若干计算节点组成 ,每个节点包含若干运行子遗传算法的计算单元。节点的计算能力依照一定的并行模式映射到单元 ;各子算法则根据一定的拓扑结构进行个体交换... 详细信息

针对并行遗传算法中计算资源的分配问题 ,提出了分布式并行遗传算法结构。它由若干计算节点组成 ,每个节点包含若干运行子遗传算法的计算单元。节点的计算能力依照一定的并行模式映射到单元 ;各子算法则根据一定的拓扑结构进行个体交换。从多 Agent系统的观点看 ,计算单元是独立的 Agent,其并行运行涉及计算资源的分配 ,体现了算法对它们的协调 ;个体的迁移体现了它们之间的协作。并且分析了由两个单元构成的算法在不同并行模式和不同个体迁移因子下的性能。

关键词：协同构建分布式并行遗传算法计算单元算法结构迁移因子并行模式多Agent计算系统

Competition of Multi-Agent Systems： Analysis of a Three-Company Econophysics Model

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Chinese Physics Letters 2009年第9期26卷 286-289页

作者：傅秀军司徒国业 Department of Physics South China University of Technology Guangzhou 510640 Department of Physics Hong Kong University of Science and Technology Hong Kong

A three-company econophysics model for competing multi-agent systems in a triangular lattice is analyzed using mean field theory for its phase diagram. Interpretations for the temperature, spin density and lattice structures are presented. Suggestions for the use of this model for econophysics in the context of multi-agent systems are made.

关键词： sea surface nonliear interaction numerical method

一种协调勘探和开采的遗传算法:收敛性及性能分析

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计算机学报 2001年第12期24卷 1233-1241页

作者：江瑞罗予频胡东成司徒国业清华大学自动化系北京100084 香港科技大学物理系

提出了一种新的遗传算法结构 .在该结构中 ,每一代的新种群由保留种群、繁殖种群和随机种群三部分组成 ,而它们的相对数量则由不同的参数进行控制 ,这体现了该算法在运行过程中对搜索空间勘探和开采操作的协调和权衡 .通过把该算法建模... 详细信息

提出了一种新的遗传算法结构 .在该结构中 ,每一代的新种群由保留种群、繁殖种群和随机种群三部分组成 ,而它们的相对数量则由不同的参数进行控制 ,这体现了该算法在运行过程中对搜索空间勘探和开采操作的协调和权衡 .通过把该算法建模为齐次的有限 Markov链 ,该文证明了该算法具有全局收敛性 .对试验数据的分析表明 ,该算法能够有效协调算法对问题解空间的勘探和开采操作 ,因而在处理复杂问题时表现出较高的性能 .

关键词：遗优算法有限Markov链收敛性性能分析

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一种基于多Agent协同的准并行遗传算法

电子学报 2002年第10期30卷 1490-1495页

作者：江瑞罗予频胡东成司徒国业清华大学自动化系北京100084 香港科技大学物理系

提出了一种基于多Agent协同操作的准并行遗传算法结构 .该算法由若干运行简单遗传算法的计算单元组成 ,每个单元也就是独立的计算Agent.算法依照资源分配向量为各单元分配不同的计算资源 ,并根据个体迁移矩阵驱动它们进行个体交换 .从多... 详细信息

提出了一种基于多Agent协同操作的准并行遗传算法结构 .该算法由若干运行简单遗传算法的计算单元组成 ,每个单元也就是独立的计算Agent.算法依照资源分配向量为各单元分配不同的计算资源 ,并根据个体迁移矩阵驱动它们进行个体交换 .从多Agent系统的观点看 ,资源的分配体现了算法对各Agent的协调 ,个体的迁移则体现了Agent之间的协作 .该算法很容易在串行计算机上实现 ,此时各个计算单元具有微观上串行、宏观上并行的准并行关系 .对二维准并行算法动态性能的分析表明 :由于统筹考虑了各计算单元间的协同关系 ,算法能够更充分有效地利用有限的计算资源 ,在解决不同的优化问题时表现出了很高的性能 .

关键词：遗传算法准并行多Agent计算系统协调协作

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浅谈粉喷桩质量控制

广东科技 2007年第S1期16卷 111-112页

作者：司徒荣业

本文分析了粉喷桩加固软土地基的机理,提出了对粉愤桩的设计要求及施工要求。

关键词：复合地基设计施工工艺效果检验

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协同多Agent构建准并行遗传算法

协同多Agent构建准并行遗传算法

2001年中国智能自动化会议

作者：江瑞罗予频胡东成司徒国业清华大学自动化系香港科技大学物理系

本文提出了一种基于多Agent协同操作的准并行遗传算法,它由若干运行简单遗传算法的计算单元组成。在运行过程中,算法依照计算资源分配向量为各单元分配相应的计算资源,并根据个体迁移矩阵驱动它们进行个体交换。从多Agent系统的观点看,... 详细信息

本文提出了一种基于多Agent协同操作的准并行遗传算法,它由若干运行简单遗传算法的计算单元组成。在运行过程中,算法依照计算资源分配向量为各单元分配相应的计算资源,并根据个体迁移矩阵驱动它们进行个体交换。从多Agent系统的观点看,计算单元即独立的Agent,资源的分配体现了算法对它们的协调,个体的迁移则体现了它们之间的协作。由于统筹考虑了各计算单元间的协同关系,算法能够更有效地利用有限的计算资源,在解决不同问题时表现出了很高的性能。

关键词：遗传算法准并行多Agent计算系统

来源： cnki会议评论

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透过散射介质光学成像技术的研究进展

中国激光 2024年第11期51卷 248-275页

作者：卞耀明司徒国海中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学与光电技术实验室上海201800 中国科学院大学材料科学与光电技术学院北京100049 国科大杭州高等研究院物理与光电工程学院浙江杭州310024

视觉是人类获取信息的重要手段,因此获取视觉信息的成像技术是医学检测、深海探测、国民安防中的主要技术之一。但是当成像链路中存在散射介质的时候,很多场景下的成像深度受限且质量受损,例如生物组织、浑浊水体、大气雨雾等。散射成... 详细信息

视觉是人类获取信息的重要手段,因此获取视觉信息的成像技术是医学检测、深海探测、国民安防中的主要技术之一。但是当成像链路中存在散射介质的时候,很多场景下的成像深度受限且质量受损,例如生物组织、浑浊水体、大气雨雾等。散射成像作为解决这类问题的关键方法,针对不同的散射成像场景,按照是否采用主动光照明可以分为主动和被动两种不同的成像模式。在不同模式下,根据散射光的形成原理和物理建模,综述了提取弹道光和利用散射光的散射成像技术,并介绍了深度学习在两种模式下的相关应用实例。最后,从前端光学调制和后端算法处理两个方向的发展趋势,展望了散射成像技术的突破路线。

关键词：散射成像主动模式被动模式提取弹道光利用散射光大气散射模型

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基于双目视觉的AUV布放回收定位技术研究

基于双目视觉的AUV布放回收定位技术研究

作者：司徒伟伦广州大学

学位级别：硕士

目前已有很多不同种类的无人水下航行器(包括有缆水下航行器(Remote Operated Vehicle ROV)和自主式水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle AUV))应用到海洋资源探测、海洋环境采集、海洋管道检修、海洋资源打捞等多个海洋资源开发... 详细信息

目前已有很多不同种类的无人水下航行器(包括有缆水下航行器(Remote Operated Vehicle ROV)和自主式水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle AUV))应用到海洋资源探测、海洋环境采集、海洋管道检修、海洋资源打捞等多个海洋资源开发的领域。其中AUV处于极其重要的地位,发挥着无可取代的作用。要实现AUV能在海洋开发过程中可持续运行,AUV的部署和回收是至关重要的环节。然而,在目前实际回收过程中,主要依靠船员驾驶小船对AUV进行固定和回收。在复杂恶劣的海况下,回收过程面临海浪的波动干扰和海水的覆盖干扰。这些会导致在回收过程对AUV和船员造成不可控制的伤害。因此,通过视觉技术对AUV进行三维定位,进一步实现智能化回收是现代海洋工程的研究重点。然而目前使用的视觉技术主要针对陆地工况,在海洋工况下目前的视觉技术存在跟踪效果差,检测速度慢,鲁棒性低等问题。由此可知,针对上述问题,有必要开发针对海洋工况下的具备高鲁棒性和强适应性的三维定位系统,以确保AUV在布放回收过程中的安全和稳定。本文以AUV布放回收定位系统为研究对象,以实现海洋环境下对AUV的高精度,高鲁棒性,强适应性定位技术突破为目标展开研究。具体的研究内容如下:1、双目相机标定与立体校正研究。研究了张正友标定法原理和双目立体校正原理。使用张正友标定法对单目相机和双目相机进行标定,获得相机固定物理信息数据。随后,利用Bouguet算法和获取的相机物理信息对双目相机进行立体校正,优化图像畸变并确保图像符合极线约束。2、长时抗干扰跟踪算法的设计与验证。本文提出了一种具有抗干扰能力,实时跟踪效果和准确定位性能的长时目标抗干扰跟踪算法。该算法基于TLD(TrackingLearning-Detecting)算法框架融合了目标跟踪算法中的孪生网络算法,目标检测算法中的YOLO网络算法和在线学习思想。改进了目前常见跟踪算法对于丢失目标后的无法校正的缺陷,同时通过基于深度学习的检测模块可以优化跟踪目标区域的准确性。3、基于双目视觉的三维空间定位。在对跟踪目标区域内的AUV进行特征提取和双目特征匹配后,利用双目立体视觉的几何原理获取图像特征点的三维信息。随后通过特征跟踪算法对上一帧的特征点进行跟踪实现持续三维空间定位。4、基于容积卡尔曼滤波算法的三维定位数据预测优化。研究容积卡尔曼滤波算法对数据的估计和预测原理。通过建立AUV的状态空间模型、状态向量和线性观测模型实现对三维定位数据估计预测。结合测量值和滤波估计值,实现对干扰数据和错误数据的优化,提高三维定位数据的准确性和鲁棒性。为了能够研究系统的可行性和可靠性,本文搭建实际的实验平台,并且利用Gazebo平台进行复杂环境的仿真实验。对定位系统的各个环节进行了详细的对比实验,并对实验结果进行分析。分析结果证明本文提出的AUV布放回收定位系统具有优良的有效性。

关键词：双目相机孪生网络深度学习立体定位 AUV布放回收技术