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融合对偶学习的动态蜘蛛蜂优化算法及其应用

国外电子测量技术 2024年第8期43卷 160-173页

作者：沈倩雯张达敏贵州大学大数据与信息工程学院贵阳550000

针对经典蜘蛛蜂优化算法初始种群分布不合理、搜索与开发之间的转换不平衡、易陷入局部最优等问题,提出了一种融合对偶学习的动态蜘蛛蜂优化算法(dynamic spider wasp optimizer combined with duality learning,CLDSWO)。首先,结合Tent... 详细信息

针对经典蜘蛛蜂优化算法初始种群分布不合理、搜索与开发之间的转换不平衡、易陷入局部最优等问题,提出了一种融合对偶学习的动态蜘蛛蜂优化算法(dynamic spider wasp optimizer combined with duality learning,CLDSWO)。首先,结合Tent和Sinusoidal映射,设计了TS(Tent-Sinusoidal)映射,并采用TS映射生成分布更广泛且均匀的初始蜘蛛蜂种群。其次,设计了一个动态权衡因子,自适应地调整狩猎和交配行为之间的转换,实现全局搜索和局部优化之间的平衡。引入了基于对偶学习的变异机制,在对偶学习的过程中,引入逐维变异机制,加速算法的收敛,增强逃离局部最优的能力。为了验证CLDSWO算法的有效性,利用10个基准函数和CEC2017函数进行实验,并通过Wilcoxon检验证实仿真结果的显著性,实验结果表明,CLDSWO在平衡收敛精度和速度方面更具竞争力。将CLDSWO算法应用至压力容器设计问题和无源时差定位问题中,结果表明CLDSWO的精度分别提升了1.28%和36.67%,验证了CLDSWO算法在求解实际工程应用问题中的有效性。

关键词：蜘蛛蜂优化算法动态权衡因子对偶学习逐维变异工程应用

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多段扰动的共享型乌鸦算法

计算机工程与应用 2020年第2期56卷 55-61页

作者：辛梓芸张达敏陈忠云张绘娟闫威贵州大学大数据与信息工程学院

乌鸦搜索算法作为新提出的元启发式智能算法,其寻优方式模拟了乌鸦间相互跟随窃食的行为。为了提高算法的收敛精度、后期搜索能力等,基于传统乌鸦搜索算法提出一种新的混合乌鸦搜索算法,其核心思想是在算法中加入共享机制,改进原始算法... 详细信息

乌鸦搜索算法作为新提出的元启发式智能算法,其寻优方式模拟了乌鸦间相互跟随窃食的行为。为了提高算法的收敛精度、后期搜索能力等,基于传统乌鸦搜索算法提出一种新的混合乌鸦搜索算法,其核心思想是在算法中加入共享机制,改进原始算法中随机追踪的位置更新方式,降低搜索盲目性,提高收敛速度;在不同的迭代阶段对全局最优位置进行大小不同的扰动操作,有效提高了跳出局部最优的概率,保证算法全局搜索能力与局部搜索能力的平衡。最后通过8个基准函数对5种算法搜索性能在10、30、50维的情况下进行对比分析,结果表明该改进算法的综合表现要优于其他算法。

关键词：乌鸦搜索算法共享机制多段扰动

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基于黄金正弦与自适应融合的蜉蝣优化算法

计算机应用研究 2021年第10期38卷 3072-3077页

作者：王义张达敏张琳娜黎道花邹诚诚贵州大学大数据与信息工程学院贵阳550025 贵州大学机械工程学院贵阳550025

针对元启发算法中蜉蝣优化算法(MOA)的求解精度不高、收敛速度慢、稳定性不强等缺点进行研究,提出一种黄金正弦与自适应融合的蜉蝣优化算法。引入自适应惯性权重因子增强算法的搜索和开发能力达到更好的平衡;引入融合Lévy飞行策略和黄... 详细信息

针对元启发算法中蜉蝣优化算法(MOA)的求解精度不高、收敛速度慢、稳定性不强等缺点进行研究,提出一种黄金正弦与自适应融合的蜉蝣优化算法。引入自适应惯性权重因子增强算法的搜索和开发能力达到更好的平衡;引入融合Lévy飞行策略和黄金正弦因子进一步改善易陷入局部最优的缺点,增强种群多样性,跳出局部最优。仿真结果表明,改进算法对于测试函数在求解精度、收敛速度和寻优能力上有显著提升。同时,为验证结果的可靠性和有效性,对该算法所得的数据进行统计检验、平均绝对误差分析、求解成功率分析。结果表明改进算法的稳定性、可靠性、鲁棒性都较MOA有所增强。另外,引入具体工程案例进行测试分析,进一步验证了该算法在工程上的适用性。

关键词：蜉蝣优化算法惯性权重莱维飞行黄金正弦测试函数

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疯狂蝙蝠算法的低通FIR滤波器设计

计算机应用研究 2020年第7期37卷 2058-2062页

作者：陈忠云张达敏辛梓芸张绘娟闫威贵州大学大数据与信息工程学院贵阳550025

针对处理滤波器设计问题,蝙蝠算法(BA)很容易陷入早熟收敛,提出改进的疯狂蝙蝠算法(CBA)旨在设计低通有限脉冲响应(FIR)滤波器。首先,在频率更新中引入两个随机数来控制全局与局部的平衡;其次,在标准蝙蝠算法中引入疯狂因子,使得蝙蝠算... 详细信息

针对处理滤波器设计问题,蝙蝠算法(BA)很容易陷入早熟收敛,提出改进的疯狂蝙蝠算法(CBA)旨在设计低通有限脉冲响应(FIR)滤波器。首先,在频率更新中引入两个随机数来控制全局与局部的平衡;其次,在标准蝙蝠算法中引入疯狂因子,使得蝙蝠算法以一定疯狂概率维持其多样性;最后,在局部搜索时,对算法的响度和脉冲发射率进行动态修正,便于精细搜索。将CBA与其他算法进行比较,仿真结果表明,疯狂蝙蝠算法在应用实例中优于其他算法,且能够有效、稳定用于低通FIR滤波器设计。

关键词：蝙蝠算法有限脉冲响应滤波器幅频响应疯狂因子

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额隆感知和围攻机制改进的白鲸优化算法

小型微型计算机系统 2024年第12期45卷 2858-2866页

作者：文裕杰张达敏邓佳欣杨乐贵州大学大数据与信息工程学院贵阳550025

白鲸优化算法(BWO)是一种有效的元启发式算法,但存在种群多样性低、全局搜索能力不足等问题.为此,提出一种额隆感知和围攻机制改进的白鲸优化算法(MSBWO).受麻雀算法的启发,设置安全区域和额隆感知机制,增强白鲸的判断能力并加快收敛速... 详细信息

白鲸优化算法(BWO)是一种有效的元启发式算法,但存在种群多样性低、全局搜索能力不足等问题.为此,提出一种额隆感知和围攻机制改进的白鲸优化算法(MSBWO).受麻雀算法的启发,设置安全区域和额隆感知机制,增强白鲸的判断能力并加快收敛速度.然后引入多方式的围攻机制,丰富个体位置更新的多样性,增大全局搜索能力.同时加入了动态高斯变异进行扰动,以提高算法跳出局部极值的概率.通过14个基准函数和CEC2019进行算法有效性测试,并与其他优化算法进行了比较.结果表明,MSBWO取得更优的收敛速度和预测精度.最后,将该算法应用于2个工程设计问题.实验结果表明,所提出的MSBWO算法具有良好解决实际工程问题的能力.

关键词：白鲸优化算法额隆感知围攻机制动态高斯扰动工程优化

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认知工业物联网中基于麻雀搜索算法的频谱分配策略

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数据采集与处理 2022年第2期37卷 371-382页

作者：尹德鑫张达敏张琳娜蔡朋宸秦维娜贵州大学大数据与信息工程学院贵阳550025 贵州大学机械工程学院贵阳550025

针对工业物联网因海量数据交换导致的频谱短缺问题,本文将认知无线电技术运用到工业物联网中,提出一种认知工业物联网(Cognitive industrial internet of things,CIIOT)中基于改进麻雀算法和功率控制的频谱分配策略。该策略以最大化公... 详细信息

针对工业物联网因海量数据交换导致的频谱短缺问题,本文将认知无线电技术运用到工业物联网中,提出一种认知工业物联网(Cognitive industrial internet of things,CIIOT)中基于改进麻雀算法和功率控制的频谱分配策略。该策略以最大化公平性和能量效率为前提,首先使用一种基于改进地图指南针算子和步长因子的二进制麻雀搜索算法(Improved binary sparrow search algorithm,IBSSA)对CIIOT用户进行频谱分配;然后使用基于接收信噪比(SINR)的闭环功率控制算法对通信过程中的用户进行动态功率调整,达到发射功率最佳,最后将系统能量效率和公平性作为评价指标,与二进制麻雀算法(Binary sparrow algorithm,BSSA)和二进制蝙蝠算法(Binary bat algorithm,BBA)进行比较。仿真结果表明,相比BSSA和BBA算法,IBSSA算法可以获得更高的系统能量效率和用户公平性,说明本文提出的优化策略明显提高了认知工业物联网的公平性和能量效率。

关键词：认知工业物联网频谱分配能量效率公平性麻雀搜索算法

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混合蛙跳在网络编码协作系统资源分配的应用

电视技术 2015年第23期39卷 67-71页

作者：刘紫燕唐思腾冯丽毛攀张达敏贵州大学大数据与信息工程学院贵州贵阳550025 国网重庆市电力公司重庆400014

网络编码协作中继技术能合理分配IMT-Advanced的资源,从而提高系统性能,受到了广大学者的关注。针对基于网络编码的双向多中继协作系统,提出基于混合蛙跳的资源分配方案。以最小化系统传输功率为优化目标,在满足用户Qo S下,推导每个节... 详细信息

网络编码协作中继技术能合理分配IMT-Advanced的资源,从而提高系统性能,受到了广大学者的关注。针对基于网络编码的双向多中继协作系统,提出基于混合蛙跳的资源分配方案。以最小化系统传输功率为优化目标,在满足用户Qo S下,推导每个节点的最优化功率,建立最优化资源分配模型,利用混合蛙跳算法解决系统资源分配问题。仿真结果表明,在满足单节点Qo S下,所提出的基于混合蛙跳的资源分配方案能有效减小系统的总功率,提高系统性能。

关键词：双向多中继混合蛙跳算法网络编码资源分配

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基于改进阈值函数的小波变换图像去噪算法

计算机应用研究 2020年第5期37卷 1545-1548,1552页

作者：张绘娟张达敏闫威陈忠云辛梓芸贵州大学大数据与信息工程学院贵阳550025

针对传统硬阈值函数在阈值处的不连续、软阈值函数中小波系数与小波估计系数之间存在的恒定偏差问题,提出一种基于改进阈值函数的图像去噪算法。该算法结合改进阈值函数的优点,通过设置适当的调整参数动态选取固定阈值,增加调节因子来... 详细信息

针对传统硬阈值函数在阈值处的不连续、软阈值函数中小波系数与小波估计系数之间存在的恒定偏差问题,提出一种基于改进阈值函数的图像去噪算法。该算法结合改进阈值函数的优点,通过设置适当的调整参数动态选取固定阈值,增加调节因子来降低原小波系数和估计小波系数之间的恒定偏差,从而提高重构图像和原图像的逼近程度。改进后的阈值函数在阈值处满足连续性,同时满足函数的渐近性和高阶可导性。仿真结果表明,采用改进后的阈值函数进行图像去噪,视觉效果好,PSNR和SNR都提高了,MSE有所降低,去噪效果得到了优化。

关键词：小波变换阈值函数阈值图像去噪均方误差峰值信噪比信噪比

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混合策略改进的乌鸦搜索算法

计算机应用研究 2021年第11期38卷 3334-3339页

作者：葛知张达敏张琳娜邹诚诚赵沛雯贵州大学大数据与信息工程学院贵阳550025 贵州大学机械工程学院贵阳550025

为了改善乌鸦搜索算法(crow search algorithm,CSA)收敛速度慢、收敛精度不足的问题,提出一种混合策略改进的乌鸦搜索算法(MSCSA)。首先在算法运行前期引入tent序列扰动的自适应权重系数,提高算法收敛速度;其次在算法后期引入混合黄金... 详细信息

为了改善乌鸦搜索算法(crow search algorithm,CSA)收敛速度慢、收敛精度不足的问题,提出一种混合策略改进的乌鸦搜索算法(MSCSA)。首先在算法运行前期引入tent序列扰动的自适应权重系数,提高算法收敛速度;其次在算法后期引入混合黄金正弦与飞蛾扑火算子,避免算法后期陷入局部最优值;最后通过改进算法的发现概率AP,增加算法的随机性从而提高算法的收敛精度。通过在九个基准函数上对比测试,确定迭代系数的取值,通过Wilcoxon秩和测试验证算法性能。实验结果证明,所提出的MSCSA的性能更为优秀。

关键词：函数优化乌鸦搜索算法迭代系数