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单纯形法引导的自适应沙猫群优化算法及应用

小型微型计算机系统 2024年

作者：罗文涛钱谦潘家文张晓丽冯勇李英娜昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明理工大学云南省计算机技术应用重点实验室

为了克服沙猫优化算法（SCSO）在高维优化问题上，易陷入局部最优和收敛精度差的问题，提出了一种单纯形法引导的自适应沙猫群优化算法（SASCSO）.首先，采用了一种自适应围捕策略，使沙猫个体随机出现在自适应控制的算法搜索边界内，... 详细信息

为了克服沙猫优化算法（SCSO）在高维优化问题上，易陷入局部最优和收敛精度差的问题，提出了一种单纯形法引导的自适应沙猫群优化算法（SASCSO）.首先，采用了一种自适应围捕策略，使沙猫个体随机出现在自适应控制的算法搜索边界内，帮助算法逃逸局部陷阱.其次，利用单纯形法引导较差个体构建几何搜索路径以提升算法的搜索能力.与其他对比算法相比，SASCSO在100维度的CEC2017基准函数测试集的综合优胜率为75.86%，结合非参数分析表明该算法是解决高维复杂优化问题的可行方法.此外，将SASCSO应用于三维无线传感器网络覆盖和复杂环境下无人机航径优化问题，结果显示SASCSO在两个实际问题上均提供了最优的方案，验证了SASCSO在实际优化中的适用性和优越性.

关键词：沙猫群优化算法自适应围捕策略单纯形法无线传感器网络覆盖无人机航径优化

基于沙猫群优化算法和BP模型的光纤陀螺温度补偿研究

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火箭军工程大学学报

火箭军工程大学学报 2024年第4期38卷 54-60+67页

作者：张志利刘瑾周召发李洪才梁哲火箭军工程大学

为有效补偿光纤陀螺输出精度的温度误差，分析了光纤陀螺温度误差产生机理，基于沙猫群优化算法（Sand Cat Swarm Optimization, SCSO）优化后的反向传播（Back Propagation, BP）神经网络，建立了SCSO-BP温度补偿模型，并对某高精度光... 详细信息

为有效补偿光纤陀螺输出精度的温度误差，分析了光纤陀螺温度误差产生机理，基于沙猫群优化算法（Sand Cat Swarm Optimization, SCSO）优化后的反向传播（Back Propagation, BP）神经网络，建立了SCSO-BP温度补偿模型，并对某高精度光纤陀螺进行了温度补偿实验。实验结果表明：在-40～70℃环境下，该方法补偿后的光纤陀螺温度漂移相较于补偿前减小了近95%，相较于BP神经网络补偿算法减小了86%左右，相较于蜣螂优化算法优化后的BP温度补偿模型减小了近58%；该模型在对新鲜样本的补偿过程中表现出了较为优越的泛化性能。

关键词：光纤陀螺温度补偿 BP神经网络沙猫群优化算法零偏

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基于沙猫群优化算法的拱坝热学参数反演分析

水力发电 2024年第2期50卷 47-57页

作者：王玉赞宋睿王峰刘杰裴勇中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司云南昆明650051 三峡大学水利与环境学院湖北宜昌443002 湖北省水电工程施工与管理重点实验室湖北宜昌443002

在混凝土温度场计算中,热学参数对计算结果的准确性有着很大影响。为了得到更加符合现场实际情况的热学参数值,提出了一种基于沙猫群优化算法的拱坝热学参数反演方法。通过12种不同的测试函数,验证了沙猫群优化算法的性能相比于其他3种... 详细信息

在混凝土温度场计算中,热学参数对计算结果的准确性有着很大影响。为了得到更加符合现场实际情况的热学参数值,提出了一种基于沙猫群优化算法的拱坝热学参数反演方法。通过12种不同的测试函数,验证了沙猫群优化算法的性能相比于其他3种传统优化算法有着一定的优势。同时,考虑到环境温度变化和多级冷却通水的影响,应用沙猫群优化算法对白鹤滩拱坝混凝土浇筑仓热学参数进行了反演。通过反演结果证明了沙猫群优化算法应用到工程实践中的合理性和可靠性,可以满足实际工程的精度需求。

关键词：热学参数反演分析沙猫群优化算法大体积混凝土数值分析通水冷却

基于改进沙猫群优化算法的绿色多式联运路径优化

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计算机技术与发展 2024年第10期34卷 164-170页

作者：杨骐鸣毕云蕊宫婧孙哲南京邮电大学现代邮政学院&现代邮政研究院江苏南京210003 南京工程学院江苏南京211167

为了解决整车多式联运物流过程中涉及的因素种类多,各方面成本难以平衡,且对节能减排要求较大的问题,综合考量运输成本、中转成本、风险成本、燃料消耗成本、碳排放成本和服务时效成本六个部分,并且加入对货运新能源车能耗排放的考虑,... 详细信息

为了解决整车多式联运物流过程中涉及的因素种类多,各方面成本难以平衡,且对节能减排要求较大的问题,综合考量运输成本、中转成本、风险成本、燃料消耗成本、碳排放成本和服务时效成本六个部分,并且加入对货运新能源车能耗排放的考虑,构建了一种绿色整车物流多式联运模型,该模型能够更好地反映出实际整车多式联运物流过程中的成本构成。为了更好地求出合理的配送方案,提出了一种混合沙猫群优化算法,在沙猫群优化算法的基础上,通过随机分布和Kmeans聚类算法优化初始沙猫的位置,并引入粒子协同机制和随机游走策略。通过与其它在基准函数中测试的算法进行比较,证明了所提算法在收敛精度和速度上都具有更好的性能。最后,将所提算法用于实际多式联运整车物流运输问题,实验结果表明,混合沙猫群优化算法在解决多式联运路径规划问题方面具有很大的优势。

关键词：绿色物流多式联运碳排放最优路径规划沙猫群优化算法

沙猫群优化算法规划核辐射探测机器人移动路径

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核电子学与探测技术 2023年第4期43卷 759-765页

作者：张洁郑州旅游职业学院信息工程学院郑州451464

为提高核辐射探测机器人路径规划效果,利用沙猫群优化算法(SCSO)规划核辐射探测机器人路径。在介绍了SCSO基本原理和通过4个基准测试函数对SCSO性能进行验证的基础上,将SCSO应用于核辐射探测机器人路径规划中,并以移动路径最短为目标进... 详细信息

为提高核辐射探测机器人路径规划效果,利用沙猫群优化算法(SCSO)规划核辐射探测机器人路径。在介绍了SCSO基本原理和通过4个基准测试函数对SCSO性能进行验证的基础上,将SCSO应用于核辐射探测机器人路径规划中,并以移动路径最短为目标进行了一种仿真场景和一种真实场景的路径规划实例验证。结果表明,SCSO算法得到的移动路径最短,能够更快更稳定地寻找到放射源,具有一定的优势。

关键词：沙猫群优化算法核辐射探测机器人路径规划

改进沙猫群优化算法优化堆叠降噪自动编码器的发动机故障诊断

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机械设计 2023年第8期40卷 56-62页

作者：蒋开正吕丽平四川职业技术学院汽车技术学院四川遂宁629000 郑州升达经贸管理学院信息工程学院河南郑州451191

车辆发动机振动信号受到噪声干扰,影响故障诊断精度,而堆叠降噪自动编码器(SDAE)可以有效抑制噪声干扰,但SDAE模型超参数对诊断性能影响较大,不合理的模型超参数容易引起SDAE诊断性能不佳。因此,文中采用一种新型沙猫群优化算法(SCSO)对... 详细信息

车辆发动机振动信号受到噪声干扰,影响故障诊断精度,而堆叠降噪自动编码器(SDAE)可以有效抑制噪声干扰,但SDAE模型超参数对诊断性能影响较大,不合理的模型超参数容易引起SDAE诊断性能不佳。因此,文中采用一种新型沙猫群优化算法(SCSO)对SDAE参数进行优化选取。考虑到沙猫群优化算法(SCSO)中沙猫群种群缺乏变异机制的缺陷,在其探索阶段和开发阶段分别引入柯西变异机制和高斯变异机制,得到了改进沙猫群优化算法(ISCSO),并提出了SCSO优化SDAE的发动机故障诊断方法。发动机故障诊断实例结果表明:与其余5种方法相比,所提方法的平均诊断精度提高了1.47%~6.5%,平均耗时缩短了5.29~19.44 s。

关键词：堆叠降噪自动编码器沙猫群优化算法柯西变异高斯变异发动机故障诊断

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改进沙猫群优化算法的无人机三维路径规划

宁德师范学院学报（自然科学版） 2023年第2期35卷 171-179页

作者：贾鹤鸣王琢文昌盛饶洪华苏媛媛三明学院信息工程学院福建三明365004

为提高无人机在复杂三维障碍环境中的路径规划效率及准确性,提出一种融合准反向学习策略的沙猫群优化算法.根据实际情况构建适合本场景的数学模型,再通过成本函数将三维路径规划问题转化为目标函数求解问题,同时考虑无人机的安全性、偏... 详细信息

为提高无人机在复杂三维障碍环境中的路径规划效率及准确性,提出一种融合准反向学习策略的沙猫群优化算法.根据实际情况构建适合本场景的数学模型,再通过成本函数将三维路径规划问题转化为目标函数求解问题,同时考虑无人机的安全性、偏航角和俯仰角等相关约束,从而找出最优飞行路径.仿真实验结果表明,在相同障碍环境下进行多次重复实验,沙猫群优化算法只有约40%概率能够寻找到满足相关约束的最优飞行路径,而融合准反向学习策略的沙猫群优化算法能够准确找出最优飞行路径且在不同的障碍环境下也能够高效寻找最优路径.

关键词：三维路径规划沙猫群优化算法准反向学习策略障碍环境飞行安全

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改进沙猫群优化算法的机器人路径规划

福建工程学院学报 2023年第1期21卷 72-77页

作者：贾鹤鸣李永超游进华李政邦饶洪华文昌盛三明学院信息工程学院福建三明365004 福建工程学院计算机科学与数学学院福建福州350118

为了寻找更优的机器人移动路径,将沙猫群优化算法与三次样条插值方法进行融合,对沙猫群优化算法进行改进。在改进的沙猫群优化算法中,利用混沌映射的均匀性初始化种群以提高种群多样性;通过融合互利共生和莱维飞行策略减少局部最优解的... 详细信息

为了寻找更优的机器人移动路径,将沙猫群优化算法与三次样条插值方法进行融合,对沙猫群优化算法进行改进。在改进的沙猫群优化算法中,利用混沌映射的均匀性初始化种群以提高种群多样性;通过融合互利共生和莱维飞行策略减少局部最优解的消极影响,提高算法的收敛速度和精度。通过两种仿真实验对比6种优化算法的实验数据,结果表明,改进的沙猫群优化算法的最优解、最差解和平均解都优于对比算法,验证了改进沙猫群优化算法对于解决移动机器人路径规划问题的有效性和工程实用性。

关键词：机器人路径规划沙猫群优化算法三次样条插值混沌映射互利共生莱维飞行

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基于离散沙猫群优化算法的焊接路径规划

组合机床与自动化加工技术 2024年第10期 42-45+49页

作者：缪军凯黄海松韩正功高伟森贵州大学现代制造技术教育部重点实验室贵州大学贵州省装备制造数字化车间建模与仿真工程研究中心

为实现对焊点焊接的最优路径规划，减少焊接路径长度，提高焊接效率，提出离散沙猫群优化算法。以汽车后门饰板为例，建立焊接路径规划优化模型。将沙猫群优化算法初始化改为最近邻初始化，使用5个离散转换算子及其随机组合和交叉操作... 详细信息

为实现对焊点焊接的最优路径规划，减少焊接路径长度，提高焊接效率，提出离散沙猫群优化算法。以汽车后门饰板为例，建立焊接路径规划优化模型。将沙猫群优化算法初始化改为最近邻初始化，使用5个离散转换算子及其随机组合和交叉操作实现沙猫觅食、攻击阶段的离散化，增加全局记忆功能，嵌入模拟退火算法更新准则和改进的3-opt算法，使得算法不易陷入局部最优解，提高算法性能。在6个标准算例和一个汽车后门饰板实例上验证了所提算法的有效性，相对于其他几种算法所得的结果更优，且更稳定。

关键词：沙猫群优化算法旅行商问题路径规划模拟退火算法