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量子遗传算法在多输出Reed-Muller逻辑电路最佳极性搜索中的应用

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电子学报 2010年第5期38卷 1058-1063页

作者：汪鹏君李辉吴文晋王伶俐张小颖戴静宁波大学电路与系统研究所浙江宁波315211 复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室上海201203 浙江大学数字技术及仪器研究所浙江杭州310027

量子遗传算法是一种融合量子计算和遗传算法优点的智能算法,常用于求解组合优化问题.本文给出多输出RM(Reed-Muller)逻辑电路最佳极性搜索方案,将量子遗传算法应用到多输出固定极性RM电路逻辑优化中.针对量子遗传算法易陷入局部极值的缺... 详细信息

量子遗传算法是一种融合量子计算和遗传算法优点的智能算法,常用于求解组合优化问题.本文给出多输出RM(Reed-Muller)逻辑电路最佳极性搜索方案,将量子遗传算法应用到多输出固定极性RM电路逻辑优化中.针对量子遗传算法易陷入局部极值的缺陷,结合群体灾变思想,提出一种基于量子遗传算法的多输出RM逻辑电路最佳极性搜索算法.最后对多个大规模PLA格式基准电路测试表明:该算法与基于遗传算法的最佳极性搜索相比,在优化能力、寻优性能和收敛速度等方面都有不同程度的提高.

关键词：量子遗传算法极性搜索多输出RM电路逻辑优化

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量子遗传算法及其在图像盲分离中的应用研究

计算机辅助设计与图形学学报 2003年第7期15卷 847-852页

作者：杨俊安解光军庄镇泉郭立中国科学技术大学电子科学与技术系合肥230026

在改进Han的遗传量子算法的基础上 ,提出一种新的量子遗传算法算法中采用多量子比特来编码多状态基因 ,构造了各个体之间的联合量子交叉 ,提出了通用的量子旋转门演化策略和动态调整旋转角机制将量子遗传算法与独立分量分析算法相结... 详细信息

在改进Han的遗传量子算法的基础上 ,提出一种新的量子遗传算法算法中采用多量子比特来编码多状态基因 ,构造了各个体之间的联合量子交叉 ,提出了通用的量子旋转门演化策略和动态调整旋转角机制将量子遗传算法与独立分量分析算法相结合 ,提出一种图像信号的盲分离方法

关键词：量子遗传算法图像盲分离 QGA 染色体量子旋转门

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量子遗传算法在大地电磁反演中的应用

地球物理学报 2009年第1期52卷 260-267页

作者：罗红明王家映朱培民师学明何光明陈爱萍魏明川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司成都610213 中国地质大学（武汉）地球物理与空间信息学院武汉430074

量子遗传算法（QGA）以量子理论为基础,通过利用量子位编码代替经典遗传算法的二进制位编码,利用量子旋转门定向更新种群来代替传统方法中种群的选择、交叉和变异过程,使得算法具有一定的内在并行运算能力和量子的隧道效应,从而加快了... 详细信息

量子遗传算法（QGA）以量子理论为基础,通过利用量子位编码代替经典遗传算法的二进制位编码,利用量子旋转门定向更新种群来代替传统方法中种群的选择、交叉和变异过程,使得算法具有一定的内在并行运算能力和量子的隧道效应,从而加快了搜索速度,改善了收敛速度,并具有更强的全局寻优能力.本文针对地球物理反演问题的非线性、多极值特点提出一套实现方案,通过理论模型和实测数据试验对比研究,表明量子遗传方法在大地电磁反演中的寻优质量和效果明显优于传统遗传算法.

关键词：量子遗传算法大地电磁反演全局寻优遗传算法

量子遗传算法优化RBF神经网络及其在热工辨识中的应用

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中国电机工程学报 2008年第17期28卷 99-104页

作者：董泽黄宇韩璞华北电力大学控制科学与工程学院河北省保定市071003

量子遗传算法是基于量子计算原理的概率优化方法,在量子门更新过程中,旋转角的大小直接影响优化的结果和进化的速度。文中针对模糊量子遗传算法(FQGA)容易导致系统陷入局部最优的缺点,将量子衍生交叉算法的思想引入FQGA,提出了一种新的... 详细信息

量子遗传算法是基于量子计算原理的概率优化方法,在量子门更新过程中,旋转角的大小直接影响优化的结果和进化的速度。文中针对模糊量子遗传算法(FQGA)容易导致系统陷入局部最优的缺点,将量子衍生交叉算法的思想引入FQGA,提出了一种新的量子遗传算法。同时利用该方法构造径向基函数神经网络进行非线性系统辨识。其特点是通过这种新的量子遗传算法,实现对RBF神经网络权值、宽度和中心位置等有关参数的估计。其速度快、精度高。通过RBF神经网络有效地完成了对非线性系统的辨识。对典型非线性函数辨识的测试表明:该方法有效地提高了量子遗传算法的计算精度和收敛速度。同时利用该方法设计了一种通用的热工对象模型辨识神经网络算法,编制了专用的模型识别软件,对某电厂循环流化床锅炉一次风对床温的动态特性进行辨识,结果表明该方法是一种精度比较高的辨识算法。

关键词：热工过程系统辨识径向基函数神经网络量子遗传算法

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量子遗传算法优化的SVM滚动轴承故障诊断

振动．测试与诊断 2018年第4期38卷 843-851页

作者：许迪葛江华王亚萍卫芬邵俊鹏哈尔滨理工大学机械动力工程学院哈尔滨150080 哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001

针对单一测度模型的特征评价方法存在特征敏感度"欠学习",以及支持向量机(support vector machines,简称SVM)参数优化算法普遍存在收敛速度慢、易陷入局部极值等问题,提出一种量子遗传算法优化的SVM滚动轴承故障诊断方法。首先,采集振... 详细信息

针对单一测度模型的特征评价方法存在特征敏感度"欠学习",以及支持向量机(support vector machines,简称SVM)参数优化算法普遍存在收敛速度慢、易陷入局部极值等问题,提出一种量子遗传算法优化的SVM滚动轴承故障诊断方法。首先,采集振动信号中的时域和频域特征构成多域多类别原始故障特征集;其次,构建一个基于相关性、距离及信息等测度的混合特征评价模型,得到特征权重与特征值组合构成的加权故障特征集;最后,将加权故障特征集为输入,将量子熵引入到量子遗传算法当中,对SVM的结构参数进行全局优化,完成滚动轴承故障模式的识别。试验结果表明,该方法能够以更快的速度收敛至全局最优解,在保证聚类性能的基础上提高了滚动轴承的诊断精度。

关键词：特征敏感度混合特征评价量子遗传算法支持向量机滚动轴承故障诊断

量子遗传算法及在模糊控制器参数优化中的应用

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系统工程与电子技术 2007年第7期29卷 1134-1138页

作者：李士勇李盼池袁丽英哈尔滨工业大学控制科学与工程系黑龙江哈尔滨150001

提出了一种基于实数编码的量子遗传算法。该方法用量子比特构成染色体,用量子旋转门进行染色体更新,用量子非门进行染色体变异。针对量子旋转门的旋转角方向的选择,提出了一种简易快捷的新方法。基于适应度函数的梯度信息,构造了旋转角... 详细信息

提出了一种基于实数编码的量子遗传算法。该方法用量子比特构成染色体,用量子旋转门进行染色体更新,用量子非门进行染色体变异。针对量子旋转门的旋转角方向的选择,提出了一种简易快捷的新方法。基于适应度函数的梯度信息,构造了旋转角大小的计算公式。该方法将每一量子位的两个概率幅,看作上下两个并列的基因,每条染色体包含两条并列的基因链,每条基因链代表一个优化解。在染色体数目相同时,可显著加速优化进程,提高获得全局最优解的概率。模糊控制器参数优化问题的仿真结果表明,该方法在搜索能力方面明显优于普通量子遗传算法。

关键词：控制理论量子遗传算法量子计算参数优化

量子遗传算法在永磁同步轮毂电机优化设计中的应用

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重庆大学学报（自然科学版） 2017年第8期40卷 1-8页

作者：张羽邓兆祥张河山陶胜超唐蓓重庆大学汽车工程学院重庆400044

量子遗传算法具有种群规模小而不影响算法性能、收敛速度快和全局搜索能力强等优点。为了获得高功率密度和低成本的电动车用轮毂电机,基于量子遗传算法,针对研究设计的一种外转子永磁同步轮毂电机,以电机有效质量、材料成本和功率损耗... 详细信息

量子遗传算法具有种群规模小而不影响算法性能、收敛速度快和全局搜索能力强等优点。为了获得高功率密度和低成本的电动车用轮毂电机,基于量子遗传算法,针对研究设计的一种外转子永磁同步轮毂电机,以电机有效质量、材料成本和功率损耗为优化目标,建立了包含8个设计变量和5个约束的数学模型,对电机进行优化设计。研究结果表明:永磁同步轮毂电机有效质量、材料成本和功率损耗降低,效率特性提升,有限元分析结果与量子遗传算法计算结果接近,能满足电动车对驱动轮毂电机的使用要求,因此,量子遗传算法对于轮毂电机优化设计是有效可行的。

关键词：量子遗传算法永磁同步轮毂电机优化设计

基于多适应度量子遗传算法的X射线荧光重叠峰分解

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光谱学与光谱分析 2022年第1期42卷 152-157页

作者：汪雪元何剑锋聂逢君袁兆林刘琳东华理工大学江西省放射性地学大数据技术工程实验室江西南昌330013 东华理工大学江西省核地学数据科学与系统工程技术研究中心江西南昌330013 东华理工大学软件学院江西南昌330013

智能算法在对谱峰重叠严重的复杂地质样品进行分析时,往往存在计算量过大、弱峰误差较大、收敛于局部极小值或不收敛等问题。量子遗传算法因其具有良好的收敛性,可用于X射线荧光光谱重叠峰的分解。针对X射线荧光分析过程中经常遇到的谱... 详细信息

智能算法在对谱峰重叠严重的复杂地质样品进行分析时,往往存在计算量过大、弱峰误差较大、收敛于局部极小值或不收敛等问题。量子遗传算法因其具有良好的收敛性,可用于X射线荧光光谱重叠峰的分解。针对X射线荧光分析过程中经常遇到的谱峰重叠问题,提出了一种基于元素关联高斯混合模型(GMM-ER)和多适应度量子遗传算法的重叠峰分解方法。首先介绍了基于元素K系和L系特征X射线的重叠峰GMM-EB模型。然后基于X射线荧光光谱的物理特性,对传统量子遗传算法进行了改进,引入了多适应度函数。由锰、铁、钴和镍的特征X射线产生一段谱峰严重重叠的模拟光谱,然后基于GMM-EB模型,分别用传统量子遗传算法和改进的多适应度量子遗传算法对模拟光谱进行了10次解析。实验结果显示,改进后的量子遗传算法的重叠峰分解精度平均提高了32.1%,最佳分解精度提高了73.9%。应用改进量子遗传算法进行分解时,含量比例低的元素分解精度得到较大改善,最佳情况下元素分解的相对误差范围缩小了64.5%。并且,改进算法收敛速度快于传统算法。该方法适合严重重叠谱峰的分解,且对弱峰有较高的分解精度。

关键词： X射线荧光光谱重叠峰分解 GMM-EB模型量子遗传算法

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有效的混合量子遗传算法

系统工程理论与实践 2006年第11期26卷 116-124页

作者：李英华王宇平西安电子科技大学计算机学院

提出了一种可控旋转门操作及新的算法终止条件.可控旋转门操作使得几率幅值不仅可以收敛到0或1,还可以收敛到ε(1-ε),有利于算法跳出局部最优;而新的终止条件是利用种群的聚拢因子和量子位收敛因子而设定,使得终止参数γ尽可能地少受... 详细信息

提出了一种可控旋转门操作及新的算法终止条件.可控旋转门操作使得几率幅值不仅可以收敛到0或1,还可以收敛到ε(1-ε),有利于算法跳出局部最优;而新的终止条件是利用种群的聚拢因子和量子位收敛因子而设定,使得终止参数γ尽可能地少受几率幅值干扰,更好地控制所得好解与其运行时间的关系.另外,把单纯形法作为局部搜索策略,利用其强方向性,使得算法效率有较大提高.最后的理论分析证明了新算法的全局收敛性,而数值实验在相应指标性能的对比上再次表明该算法有较快的收敛速度和较高的收敛精度.

关键词：量子遗传算法单纯形法量子位旋转门