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多目标进化算法及其应用研究

多目标进化算法及其应用研究

作者：欧阳志平深圳大学

学位级别：硕士

在经济增长和计算机技术不断发展的背景下,多目标优化问题已经成为了科学研究和工程技术中的一个研究热点.针对多目标优化问题的求解,本文提出了一种混合多目标问题求解算法,同时提高了求解多目标优化的粒子群算法的种群多样性,通过测... 详细信息

在经济增长和计算机技术不断发展的背景下,多目标优化问题已经成为了科学研究和工程技术中的一个研究热点.针对多目标优化问题的求解,本文提出了一种混合多目标问题求解算法,同时提高了求解多目标优化的粒子群算法的种群多样性,通过测试函数、无人机的航迹规划和图像风格迁移验证了算法的有效性,具体研究工作如下:(1)针对多目标优化问题的求解,本文首先结合具有良好收敛性的基于分解的多目标进化算法(Multi-objective Evolutionary Algorithm Based on Decomposition,MOEA/D)和具有良好分布性的二代非支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II,NSGA-II),构建了一种混合多目标优化问题求解算法(MOEA/D-NSGA-II).接着,进一步考虑MOPSO在求解多目标优化问题过程中种群多样性有待提高,提出了一种改进的MOPSO算法,即通过定义个体到种群的距离,选择最大距离的个体为全局最优个体以维持种群多样性.最后,在ZDT、DTLZ系列测试函数上分别进行仿真实验,实验结果表明了混合算法MOEA/D-NSGA-II和改进MOPSO的有效性.(2)针对无人机航迹规划问题,本文首先将威胁代价和路径长度作为两个目标,构建了二目标无人机航迹规划模型.针对基于Voronoi图的Dijkstra算法无法获得航迹规划的Pareto最优解,本文提出了一种基于栅格法和目标函数距离矩阵的Dijkstra算法,以求解无人机航迹规划路径的Pareto最优解.考虑到基于栅格法的Dijkstra算法将无人机航迹点的选择局限于栅格的顶点,造成了搜索空间大量信息的损失,本文提出一种基于分解的固定步长搜索算法,从而得到了更加良好的近似Pareto最优解.为了得到精度更高的近似Pareto最优解,本文将多目标优化机制引入到航迹规划求解的迭代过程中,即将MOEA/D、NSGA-II、MOEA/D-NSGA-II、MOPSO以及改进MOPSO等多目标进化算法应用于二目标无人机航迹规划的求解.最后,本文通过超体积评价指标(Hyper Volume,HV)评估算法的性能,发现改进MOPSO在求解航迹规划问题时获得的HV数值比MOEA/D、NSGA-II、MOEA/D-NSGA-II、MOPSO算法均高5%左右,该结果验证了改进MOPSO算法的有效性.(3)针对图像风格迁移问题,本文编程实现了基于色彩迁移、傅里叶变换和深度学习三种图像风格迁移算法,发现色彩迁移可对颜色内容丰富的图像迁移效果并不明显,基于傅里叶变换的图像风格迁移的生成图像比较模糊.基于深度学习的图像风格迁移算法比色彩迁移和傅里叶变换的图像迁移效果明显,但不能在训练的同时生成Pareto图像,所以本文提出了一种多目标风格迁移算法,将多目标进化算法与风格迁移算法相结合,从而使算法能生成近似Pareto图像,可供具有不同偏好的用户进行选择.

关键词：多目标优化 MOEA/D NSGA-Ⅱ MOPSO 航迹规划图像风格迁移

模糊度阈值范围内模糊对象的co-location模式挖掘

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模糊度阈值范围内模糊对象的co-location模式挖掘

作者：欧阳志平云南大学

学位级别：硕士

空间co-location模式代表的是一组空间对象,它们的实例在空间中频繁的关联。空间co-location模式挖掘是空间数据挖掘的一个重要研究方向,在现实生活中有着十分广泛的应用。人们已经在确定及不确定数据上对co-location模式挖掘问题进行... 详细信息

空间co-location模式代表的是一组空间对象,它们的实例在空间中频繁的关联。空间co-location模式挖掘是空间数据挖掘的一个重要研究方向,在现实生活中有着十分广泛的应用。人们已经在确定及不确定数据上对co-location模式挖掘问题进行了大量研究并获得了很多成果,但在模糊数据上进行的研究几乎没有。模糊数据可以应用于许多领域,比如GIS和生物医学图像数据库。本文研究模糊度阈值范围内模糊对象的co-location模式挖掘问题。首先,介绍了空间co-location模式挖掘的相关概念、性质、相关工作及算法。其次,研究了模糊对象的空间co-location模式挖掘问题。提出了相关定义及算法,包括一个基本算法和四个改进算法,改进算法包括剪枝模糊对象、减少实例间连接、改进剪枝步和基于网格的距离计算,并对算法的时间性能及挖掘结果进行了实验分析。第三,针对模糊对象的空间co-location模式挖掘只能在单一模糊度阈值下进行的问题,论文对模糊度阈值范围内模糊对象的co-location模式挖掘问题进行了研究。提出了相关定义,并在此基础上给出了一个基本算法。为了提高基本算法的挖掘效率,提出了减少挖掘次数和缩小挖掘范围两个改进算法,并用实验比较了基本算法和改进算法的时间性能。第四,将模糊对象的co-location模式挖掘应用于三江并流项目中。第五,对论文的全部内容进行总结并对未来的工作做出展望。

关键词：空间co-location模式空间数据挖掘空间模糊对象模糊度阈值范围

不对称度对一维三元对称结构光子晶体透射特性的影响

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红外与激光工程 2016年第A02期45卷 90-95页

作者：韦吉爵苏安唐秀福高英俊欧阳志平河池学院物理与机电工程学院广西宜州546300 广西大学物理科学与工程技术学院广西南宁530004

采用传输矩阵法理论,通过模拟仿真的方式,研究不对称度对一维三元对称结构光子晶体（C_mA_mB_m）~n（B_mA_mC_m）~n透射特性的影响,结果表明：当光子晶体处于镜像对称结构（CAB）~n（BAC）~n时,透射谱的禁带中出现的单条透射峰随周期数... 详细信息

采用传输矩阵法理论,通过模拟仿真的方式,研究不对称度对一维三元对称结构光子晶体（C_mA_mB_m）~n（B_mA_mC_m）~n透射特性的影响,结果表明：当光子晶体处于镜像对称结构（CAB）~n（BAC）~n时,透射谱的禁带中出现的单条透射峰随周期数n增大而变精细,但透射峰的透射率及所处的波长位置不变。当光子晶体对称性受到破坏时,随着周期不对称度Δn增大,透射谱中单透射峰的透射率快速下降,但所处的波长位置不变;随着A、B、C介质层厚度不对称度增大,透射谱中单透射峰的透射率出现不同程度的下降,并向波长方向蓝移。其中A、B、C介质层厚度不对称度同时增大时,透射率下降及蓝移速度最快,A层介质不对称度Δd_A增大时透射率下降速度次之。不对称度对一维三元对称结构光子晶体透射特性的作用机制,为光学滤波、光学开关及全反射器件等的研究和设计提供理论指导。

关键词：光子晶体不对称度一维三元透射谱影响

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二元级联结构光子晶体的全向反射镜功能

红外与激光工程 2016年第A02期45卷 84-89页

作者：苏安欧阳志平王高峰罗家昌徐德胜高英俊河池学院物理与机电工程学院广西宜州546300 广西大学物理科学与工程技术学院广西南宁530004

利用传输矩阵法理论,研究二元级联结构一维光子晶体的反射谱,结果表明:随着介质层物理厚度增大,单块光子晶体(单级)的全反射带带宽增大,并伴随蓝移现象;当光子晶体为级联结构时,其全反射带迅速向长波方向展宽,而且级联数目越多,全反射... 详细信息

利用传输矩阵法理论,研究二元级联结构一维光子晶体的反射谱,结果表明:随着介质层物理厚度增大,单块光子晶体(单级)的全反射带带宽增大,并伴随蓝移现象;当光子晶体为级联结构时,其全反射带迅速向长波方向展宽,而且级联数目越多,全反射带展宽速度越快;随着入射角的增大,级联结构光子晶体的全反射带带宽迅速向短波方向展宽,并伴随缓慢红移现象。二元级联结构一维光子晶体的反射谱特性及其调制规律,为光子晶体设计新型全向反射镜和光学开关等器件提供理论依据。

关键词：光子晶体级联结构全反射二元传输矩阵法

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基于多旅行商优化模型的无人机航线规划研究

数学的实践与认识 2018年第15期48卷 64-74页

作者：欧阳志平冯纪强王波深圳大学数学与统计学院广东深圳518060 内蒙古工业大学理学院内蒙古呼和浩特010051

随着科学技术的发展，无人机作为一种新型运载工具，能够在不同的行动中发挥重要作用．地震发生后，通过无人机的搜寻、探测、信息传输能有效地减少地震损失．无人机在抢险救灾中的运用问题中，如何分配无人机数量以及规划其有效的飞行... 详细信息

随着科学技术的发展，无人机作为一种新型运载工具，能够在不同的行动中发挥重要作用．地震发生后，通过无人机的搜寻、探测、信息传输能有效地减少地震损失．无人机在抢险救灾中的运用问题中，如何分配无人机数量以及规划其有效的飞行路径是最核心的问题．将无人机在抢险救灾中的调度优化和路线优化问题转化为多旅行商问题加以研究，最终结合遗传算法求解无人机的航线问题．

关键词：多旅行商问题遗传算法无人机

洋鸡山金矿三期工程方案设计探讨——兼论露天转地下开采有关问题

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有色冶金设计与研究 2000年第2期21卷 4-6页

作者：欧阳志平南昌有色冶金设计研究院南昌330002

根据洋鸡山金矿三期工程的地质条件和矿山现状 ,对露天转地下开采过程中的有关问题进行分析。

关键词：地下开拓汇水面积露天转下开采方案设计

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80000m^3转炉煤气柜施工技术

工程技术与管理 1996年第2期 34-35页

作者：欧阳志平五公司

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土木工程建筑施工技术创新的分析

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2021年第11期 475-477页

作者：欧阳志平国家粮食和物资储备局江西局二五六处江西宜春336002

现今,虽然土木工程建筑作业技术可完成建筑项目中的土方开挖、泄水设计、基础支护的建造目标,可是随着国民对建筑物性能要求的不断增强,有关企业只有促进土木工程建筑作业技术的创新,才能在新型技术方案中,改良土木工程各个步骤的作业程... 详细信息

现今,虽然土木工程建筑作业技术可完成建筑项目中的土方开挖、泄水设计、基础支护的建造目标,可是随着国民对建筑物性能要求的不断增强,有关企业只有促进土木工程建筑作业技术的创新,才能在新型技术方案中,改良土木工程各个步骤的作业程序,限制作业资源的损耗,确保土木项目总体建造质量。所以,对土木工程建筑作业技术以及创新策略的剖析,对增强土木工程建造能力,推动建筑业创新发展作用巨大。

关键词：土木工程建筑施工技术创新

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水电站引水导流洞封堵施工技术研究

水利技术监督 2021年第3期29卷 110-113页

作者：欧阳志平三明市水利水电工程有限公司福建三明365000

为解决传统水电站引水导流洞封堵施工技术封堵施工轴力低的问题,研究水电站引水导流洞封堵施工技术。计算闸门起吊受力,封堵闸门沉放,导流洞混凝土塞堵头浇筑,完成水电站引水导流洞封堵施工。通过实例分析可知,设计的施工技术封堵施工... 详细信息

为解决传统水电站引水导流洞封堵施工技术封堵施工轴力低的问题,研究水电站引水导流洞封堵施工技术。计算闸门起吊受力,封堵闸门沉放,导流洞混凝土塞堵头浇筑,完成水电站引水导流洞封堵施工。通过实例分析可知,设计的施工技术封堵施工轴力明显高于标准值,能够解决水电站引水导流洞封堵施工轴力低的问题。

关键词：水电站引水导流洞封堵施工技术