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求解约束优化问题的改进粒子群算法

系统工程与电子技术 2008年第4期30卷 739-742页

作者：魏静萱王宇平西安电子科技大学数学科学系陕西西安710071 西安电子科技大学计算机学院陕西西安710071

针对高维复杂约束优化问题,提出了一种基于平滑技术和一维搜索的粒子群算法(NPSO)。该算法使粒子的飞行无记忆性,结合平滑函数和一维搜索重新生成停止进化粒子的位置,增强了在最优点附近的局部搜索能力;定义了不可行度阈值,利用此定义... 详细信息

针对高维复杂约束优化问题,提出了一种基于平滑技术和一维搜索的粒子群算法(NPSO)。该算法使粒子的飞行无记忆性,结合平滑函数和一维搜索重新生成停止进化粒子的位置,增强了在最优点附近的局部搜索能力;定义了不可行度阈值,利用此定义给出了新的粒子比较准则,该准则可以保留一部分性能较优的不可行解微粒,使微粒能快速的找到位于约束边界或附近的最优解;最后,为了扩大粒子的搜索范围,引进柯西变异算子。仿真结果表明,对于复杂约束优化问题,算法寻优性能优良,特别是对于超高维约束优化问题,该算法获得了更高精度的解。

关键词：粒子群算法约束优化一维搜索柯西变异

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一种解决约束优化问题的模糊粒子群算法

电子与信息学报 2008年第5期30卷 1218-1221页

作者：魏静萱王宇平西安电子科技大学数学科学系西安710071 西安电子科技大学计算机学院西安710071

该文针对复杂约束优化问题,提出了一种模糊粒子群算法(FPSO),设计了一个新的扰动算子,在此基础上定义了模糊个体极值和模糊全局极值,利用这两个定义改进了粒子群进化的方程,利用该方程更新粒子的速度与位置,可以避免早熟收敛问题;定义... 详细信息

该文针对复杂约束优化问题,提出了一种模糊粒子群算法(FPSO),设计了一个新的扰动算子,在此基础上定义了模糊个体极值和模糊全局极值,利用这两个定义改进了粒子群进化的方程,利用该方程更新粒子的速度与位置,可以避免早熟收敛问题;定义了不可行度阈值,利用此定义给出了新的粒子比较准则,该准则可以保留一部分性能较优的不可行解微粒。用概率论的有关知识证明了算法的收敛性。仿真结果表明,对于复杂约束优化问题,算法寻优性能优良,特别是对于超高维约束优化问题,该算法获得了更高精度的解。

关键词：粒子群算法约束优化模糊个体极值模糊全局极值

基于新模型的多目标Memetic算法及收敛分析

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控制理论与应用 2008年第3期25卷 389-392页

作者：魏静萱王宇平西安电子科技大学数学科学系陕西西安710071 西安电子科技大学计算机学院陕西西安710071

将多目标函数优化问题转化成单目标约束优化问题.对转化后的问题提出了基于约束主导原理的选择方法,克服了多数方法只使用Pareto优胜关系作为选择策略而没有采用偏好信息这一缺陷;Memetic算法是求解多目标优化问题最有效的方法之一,它... 详细信息

将多目标函数优化问题转化成单目标约束优化问题.对转化后的问题提出了基于约束主导原理的选择方法,克服了多数方法只使用Pareto优胜关系作为选择策略而没有采用偏好信息这一缺陷;Memetic算法是求解多目标优化问题最有效的方法之一,它融合了局部搜索和进化计算.新的多目标Memetic算法引进C-metric,将模拟退火算法与遗传算法结合起来,改善了全局搜索能力.用概率论的有关知识证明了算法的收敛性.仿真结果表明该方法对不同的试验函数均可求出一组沿着Pareto前沿分布均匀且散布广泛的非劣解.

关键词：新模型多目标优化 Memetic算法遗传算法

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金微盘电极的加工和表征

高等学校化学学报 2006年第2期27卷 233-235页

作者：朱明智蒋庄德景蔚萱机械制造系统工程国家重点实验室

Au fiber disk microelectrodes with well defined geometries were fabricated by low temperature plasma enhanced chemical vapor deposition（PECVD）.Silicon nitride thin films with thickness of 0.7 μm were deposited concentrically on the cylindrical length of 25 μm Au *** form microelectrodes devices,the coated gold microfibre was connected to a copper leader with Ag *** thin film deposition was performed in a PECVD instrument with substrate temperature（340±10） ℃.Comparing with chemical vapor deposition and resistive heating（CVD-RH）,the insulation by the PECVD can be performed to metal microfibres with the low melting or softening points for the fabrication of microelectrodes as it offers the possibility to fabricate a surface coating at low temperature（≤450 ℃）.The quality,thickness and adhesion to the fiber substrates of films were characterized by scanning electron *** films are found to be free of microcracks and have a quality seal with Au *** voltammograms were obtained in electrolyte of 0.5 mmol/L K3Fe3（CN）6 in 0.5 mol/L KCl *** electrochemical responses are sigmoidal in shape and indicate that the radial diffusion is the primary mode of mass transport at different scan *** a result,the silicon nitride coated disk microelectrodes exhibit an excellent microelectrode electrochemical response without using an epoxy sealant.

关键词：金微盘电极等离子增强化学气相沉积氮化硅循环伏安法扫描电子显微镜

亚微米级叉指型超微带电极阵列的加工和电化学表征

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高等学校化学学报 2005年第5期26卷 838-840,F012页

作者：朱明智蒋庄德景蔚萱机械制造系统工程国家重点实验室

A gold submicrometer interdigitated ultramicroelectrode array(IDA) was fabricated by conventional photolithographic patterning of multilayered materials. The IDA structure, which consists of 50 pairs of fingers and has 1.5 mm finger length and 362 nm functional band width, is fabricated in a small region(1.5 mm×2.3 mm) on a quartz substrate. The electrode surfaces are inside the (trenches). Gold film thickness is the electrode width that is exactly measured by atomic force microscopy(AFM). The surface topographies of gold film and substrate are characterized by AFM for the study of the variation of electrode width. Scanning electron microscopy(SEM) is used to visualize the quality of fabrication and to measure the fingers. Electrochemical properties of IDA electrodes are investigated by cyclic voltammetry through three-electrode system. It is shown that IDA electrodes can be used as the disposable ultramicroelectrodes of chemical and biologic sensors.

关键词：叉指型超微带电极阵列微细加工技术循环伏安法

基于多移动节点和遗传算法的传感器网络覆盖修复策略

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通信学报 2014年第12期35卷 45-52,61页

作者：叶苗王宇平魏静萱西安电子科技大学计算机学院陕西西安710071 桂林理工大学信息科学与工程学院广西桂林541004 桂林电子科技大学广西自动检测技术与仪器重点实验室广西桂林541004

设计了一种基于多移动节点和路径规划的传感器网络覆盖的修复策略。该机制通过对节点消耗能量的分析,采用遗传算法计算出移动节点的合理移动路径,可以最大可能地对普通节点进行及时修复,最大程度地避免由于传感器节点死亡带来的覆盖空... 详细信息

设计了一种基于多移动节点和路径规划的传感器网络覆盖的修复策略。该机制通过对节点消耗能量的分析,采用遗传算法计算出移动节点的合理移动路径,可以最大可能地对普通节点进行及时修复,最大程度地避免由于传感器节点死亡带来的覆盖空洞。用随机过程在数学上证明了算法的收敛性。通过仿真实验的测试证实,所设计传感器节点修复机制和对移动节点的路径规划的求解算法能有效地预防节点死亡带来的覆盖空洞问题。

关键词：无线传感器网络覆盖空洞修复生存时间多移动节点

原子力显微镜探针原位有效参数对线宽测量的修正

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计量学报 2005年第3期26卷 204-206,252页

作者：朱明智蒋庄德景蔚萱机械制造系统工程国家重点实验室

针对原子力显微镜(AFM)的线宽和轮廓的精确测量,对AFM探针的原位有效参数进行了定义和表征,提出使用AFM探针的原位有效参数对AFM的线宽测量结果进行修正的模型。采用有效半径和半内角表征AFM探针的复合形状,悬臂轴倾角表征探针的安装状... 详细信息

针对原子力显微镜(AFM)的线宽和轮廓的精确测量,对AFM探针的原位有效参数进行了定义和表征,提出使用AFM探针的原位有效参数对AFM的线宽测量结果进行修正的模型。采用有效半径和半内角表征AFM探针的复合形状,悬臂轴倾角表征探针的安装状态,设计了具有不同梯形截面的两个表征样板,通过对表征样板进行AFM和扫描电子显微镜(SEM)的比对测量获得了探针的原位有效参数。提出了在线宽测量中,当AFM的扫描轮廓线具有不同的斜度时分别采用的不同的修正公式。采用此公式和探针的原位参数对掩膜板的AFM线宽测量结果进行了修正。

关键词：计量学原子力显微镜扫描探针线宽测量表征样板

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纳米尺度栅线结构的线边缘粗糙度分析和表征

计量学报 2010年第6期31卷 481-485页

作者：赵凤霞蒋庄德景蔚萱郑州大学机械工程学院河南郑州450001 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室陕西西安710049

为了对线边缘粗糙度（LER）和线宽粗糙度（LWR）进行分析和表征，采用电子束光刻工艺和感应耦合等离子体刻蚀工艺制备了两种纳米尺度栅线结构，用扫描电子显微镜（SEM）对所制备结构进行了检测和定性分析。基于离线SEM图像分析法提取了... 详细信息

为了对线边缘粗糙度（LER）和线宽粗糙度（LWR）进行分析和表征，采用电子束光刻工艺和感应耦合等离子体刻蚀工艺制备了两种纳米尺度栅线结构，用扫描电子显微镜（SEM）对所制备结构进行了检测和定性分析。基于离线SEM图像分析法提取了纳米栅线结构的线边缘轮廓。将所提取的线边缘轮廓视为随机信号，分别采用均方根偏差σ、偏斜度Sk、峭度Ku、高高相关函数和功率谱密度函数表征了LER／LWR的幅度特征、形状特征和空间特征，研究了LER／LWR各参数从光刻图形到刻蚀图形的变化，实现了LER／LWR的定量分析和表征。

关键词：计量学纳米栅线结构线边缘粗糙度线宽粗糙度扫描电子显微镜

圆环孔阵列超材料对热释电太赫兹探测器性能影响关系研究

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物理学报 2023年第4期72卷 321-330页

作者：王杨涛景蔚萱韩枫孟庆之林启敬赵立波蒋庄德西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安710049

本文提出了新的基于圆环孔阵列超材料的钽酸锂热释电太赫兹探测器,以提高0.1—1 THz频段太赫兹波探测性能.仿真分析了内外径、周期、厚度等特征参数对圆环孔阵列超材料太赫兹波透射带宽及透射率的定量影响关系,阐明了圆环孔阵列超材料... 详细信息

本文提出了新的基于圆环孔阵列超材料的钽酸锂热释电太赫兹探测器,以提高0.1—1 THz频段太赫兹波探测性能.仿真分析了内外径、周期、厚度等特征参数对圆环孔阵列超材料太赫兹波透射带宽及透射率的定量影响关系,阐明了圆环孔阵列超材料与热释电探测器的不同结合方式对探测器的带宽及噪声等效功率的作用机理;制备了两种圆环孔阵列超材料钽酸锂热释电太赫兹探测器;测试了圆环孔阵列超材料的透射特性和两类热释电探测器的噪声等效功率.结果表明,所制备的圆环孔阵列超材料在0.25—0.65 THz频段透射率大于40%,实现了带通滤波.当圆孔阵列超材料与热释电探测器保持足够间距时,在0.315 THz点频其噪声等效功率为11.29μW/Hz0.5,是带通波段外0.1 THz噪声等效功率的6.3%,实现了带通探测;当圆环孔阵列超材料与热释电探测器贴合时,在0.315 THz点频其噪声等效功率为4.64μW/Hz0.5,是无圆环孔阵列超材料探测器噪声等效功率的29.4%,实现了窄带探测.上述结论可用于生物成像、大分子探测等领域中特定太赫兹波段的带通与窄带探测.

关键词：太赫兹热释电探测器圆环孔阵列超材料探测带宽

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