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基于改进螺旋更新位置模型的鲸鱼优化算法

系统工程理论与实践 2019年第11期39卷 2928-2944页

作者：吴泽忠宋菲成都信息工程大学应用数学学院

针对鲸鱼算法后期种群的多样性丢失问题,通过螺旋更新位置模型的改进并结合对立学习策略、随机调整参数、正态变异操作等已有方法改进鲸鱼优化算法.采用对立学习策略对鲸鱼种群初始化,为全局搜索奠定基础;利用随机调整控制参数的策略,... 详细信息

针对鲸鱼算法后期种群的多样性丢失问题,通过螺旋更新位置模型的改进并结合对立学习策略、随机调整参数、正态变异操作等已有方法改进鲸鱼优化算法.采用对立学习策略对鲸鱼种群初始化,为全局搜索奠定基础;利用随机调整控制参数的策略,避免了算法后期陷入局部最优;正态变异算子与改进螺旋更新位置对鲸鱼种群进行干扰,避免种群后期向某个最优区域靠拢,增大算法的全局搜索能力.选取文献[4]中23个国际标准测试函数,包括单峰、多峰以及固定维数函数,对改进的算法进行低维测试;选取文献[12]中的25个单峰和多峰国际标准测试函数,对改进的算法进行高维测试.结果表明,IMWOA算法在收敛精度、收敛速度上均明显优于原WOA算法且具有普遍适用性、稳定性和解决超大规模优化问题的能力.

关键词：鲸鱼优化算法随机调整参数正态变异算子螺旋更新位置模型超大规模优化问题

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求解大规模优化问题的改进鲸鱼优化算法

系统工程理论与实践 2017年第11期37卷 2983-2994页

作者：龙文蔡绍洪焦建军唐明珠伍铁斌贵州财经大学贵州省经济系统仿真重点实验室贵阳550025 贵州财经大学数学与统计学院贵阳550025 长沙理工大学能源与动力工程学院长沙410114 湖南人文科技学院能源与机电工程学院娄底417000

提出一种基于非线性收敛因子的改进鲸鱼优化算法(简记为IWOA)用于求解大规模复杂优化问题.为算法全局搜索奠定基础,在搜索空间中利用对立学习策略进行初始化鲸鱼个体位置;设计一种随进化迭代次数非线性变化的收敛因子更新公式以协调WOA... 详细信息

提出一种基于非线性收敛因子的改进鲸鱼优化算法(简记为IWOA)用于求解大规模复杂优化问题.为算法全局搜索奠定基础,在搜索空间中利用对立学习策略进行初始化鲸鱼个体位置;设计一种随进化迭代次数非线性变化的收敛因子更新公式以协调WOA算法的探索和开发能力;对当前最优鲸鱼个体执行多样性变异操作以减少算法陷入局部最优的概率.选取15个大规模(200维、500维和1000维)标准测试函数进行数值实验,结果表明,IWOA在求解精度和收敛速度方面明显优于其他对比算法.

关键词：鲸鱼优化算法对立学习策略非线性收敛因子大规模优化问题多样性变异

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鲸鱼优化算法在水库优化调度中的应用

水利水电科技进展 2017年第3期37卷 72-76,94页

作者：崔东文云南省文山州水务局云南文山663000

为验证鲸鱼优化算法在水库优化调度求解中的可行性和有效性,采用4个典型测试函数对鲸鱼优化算法进行仿真验证,并与布谷鸟搜索算法、差分进化算法、混合蛙跳算法、粒子群优化算法、萤火虫算法和SCE-UA算法共6种算法的仿真结果进行对比分... 详细信息

为验证鲸鱼优化算法在水库优化调度求解中的可行性和有效性,采用4个典型测试函数对鲸鱼优化算法进行仿真验证,并与布谷鸟搜索算法、差分进化算法、混合蛙跳算法、粒子群优化算法、萤火虫算法和SCE-UA算法共6种算法的仿真结果进行对比分析;将鲸鱼优化算法与6种对比算法应用于某单一水库和某梯级水库中长期优化调度求解。结果表明:鲸鱼优化算法寻优精度高于其他6种算法8个数量级以上,具有收敛速度快、收敛精度高和极值寻优能力强等特点;鲸鱼优化算法单一水库和梯级水库优化调度结果均优于其他6种算法;鲸鱼优化算法应用于水库优化调度求解是可行和有效的。

关键词：水库优化调度鲸鱼优化算法智能优化算法仿真验证

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改进的鲸鱼优化算法及其在烧结配料中的应用

中南大学学报（自然科学版） 2020年第1期51卷 103-111页

作者：伍铁斌朱红求龙文李勇刚刘云连湖南人文科技学院能源与机电工程学院湖南娄底417000 中南大学自动化学院湖南长沙410083 贵州财经大学贵州省经济系统仿真重点实验室贵州贵阳550025

针对标准鲸鱼优化算法(WOA)易早熟的缺点,提出一种改进的鲸鱼算法。设计一种基于指数函数的收敛因子以协调WOA算法的探索与开发能力,提出基于旋转操作的精英学习算法来提高算法的局部寻优能力,并采用自适应变异操作以减少算法陷入局部... 详细信息

针对标准鲸鱼优化算法(WOA)易早熟的缺点,提出一种改进的鲸鱼算法。设计一种基于指数函数的收敛因子以协调WOA算法的探索与开发能力,提出基于旋转操作的精英学习算法来提高算法的局部寻优能力,并采用自适应变异操作以减少算法陷入局部最优的概率。通过10个标准测试函数验证改进的鲸鱼算法IWOA的有效性。研究结果表明:IWOA具有收敛速度快、全局寻优能力强的优点;将IWOA算法应用于钢铁烧结的配料过程,有效降低了配料过程的成本。

关键词：鲸鱼优化算法指数函数旋转操作变异烧结配料

基于鲸鱼优化算法的串列风力机主动尾流控制策略

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中国电机工程学报 2024年第9期44卷 3702-3709,I0031页

作者：刘一格赵振宙马远卓凌子焱刘惠文刘岩罗乔河海大学能源与电气学院江苏省南京市211100 河海大学海洋与近海工程研究院江苏省南通市226004 南京工业职业技术大学江苏风力发电工程技术中心江苏省南京市210023

主动尾流控制技术通过协调风电场中每台风力机的运行状态,降低上游机组尾流对下游机组的负面影响,进而提高整场发电功率。为探究尾流控制的规律,以10台串列排布的风力机为研究对象,采用Jensen尾流模型与平方和叠加模型计算尾流速度分布... 详细信息

主动尾流控制技术通过协调风电场中每台风力机的运行状态,降低上游机组尾流对下游机组的负面影响,进而提高整场发电功率。为探究尾流控制的规律,以10台串列排布的风力机为研究对象,采用Jensen尾流模型与平方和叠加模型计算尾流速度分布,通过鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm,WOA)优化风力机的轴向诱导因子分布,并与粒子群优化算法(particle swarm optimization algorithm,PSO)对比。研究结果显示:WOA优化效果更好,收敛速度更快,使风电场输出功率提高了5.63%~42.76%;轴向诱导因子的分布规律和风电场输出功率的优化效果受入流风速影响较小,受风力机的数量及流向间距影响较大。

关键词：风力机主动尾流控制尾流模型鲸鱼优化算法

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基于鲸鱼优化算法的汽轮机热耗率模型预测

化工学报 2017年第3期68卷 1049-1057页

作者：牛培峰吴志良马云鹏史春见李进柏燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004

为了准确地建立汽轮机热耗率预测模型,提出了一种基于反向学习自适应的鲸鱼优化算法(AWOA)和快速学习网(FLN)综合建模的方法。首先将改进后的鲸鱼算法与经典改进的粒子群、差分进化算法和基本鲸鱼算法进行比较,结果证明其具有更高的收... 详细信息

为了准确地建立汽轮机热耗率预测模型,提出了一种基于反向学习自适应的鲸鱼优化算法(AWOA)和快速学习网(FLN)综合建模的方法。首先将改进后的鲸鱼算法与经典改进的粒子群、差分进化算法和基本鲸鱼算法进行比较,结果证明其具有更高的收敛精度和更快的收敛速度;然后采用某热电厂600 MW超临界汽轮机组现场收集的运行数据建立汽轮机热耗率预测模型,并将改进后的鲸鱼算法优化的快速学习网模型的预测结果与基本快速学习网及经典改进的粒子群、差分进化算法和基本鲸鱼算法优化的快速学习网模型预测结果相比较。结果表明,AWOA-FLN预测模型具有更高的预测精度和更强的泛化能力,更能准确地预测汽轮机的热耗率。

关键词：汽轮机热耗率鲸鱼优化算法快速学习网反向学习算法

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基于改进鲸鱼优化算法的无人机航路规划

航空学报 2020年第S2期41卷 107-114页

作者：吴坤谭劭昌北京航空航天大学飞行学院北京100083 北京航空航天大学先进无人飞行器北京高精尖学科中心北京100083

针对复杂地形环境下的无人机航路规划问题,提出一种基于改进的鲸鱼优化算法的航路规划算法。首先,根据起始点和目标点等信息,通过坐标系旋转将二维航路规划问题转化为D维空间下的寻优问题;然后,将灰狼优化算法中的等级制度和微分进化算... 详细信息

针对复杂地形环境下的无人机航路规划问题,提出一种基于改进的鲸鱼优化算法的航路规划算法。首先,根据起始点和目标点等信息,通过坐标系旋转将二维航路规划问题转化为D维空间下的寻优问题;然后,将灰狼优化算法中的等级制度和微分进化算法中的贪婪策略引入鲸鱼优化算法提出改进的鲸鱼优化算法。在保证算法收敛速度的同时,所提的改进鲸鱼优化算法有效地提高了开发能力和搜索能力。最后,将提出的改进算法应用于无人机的航路问题求解。仿真结果表明,所提的改进鲸鱼优化算法能够有效的获得一条代价最优的、有效的航路结果,其性能优于传统的优化算法。

关键词：航路规划无人机鲸鱼优化算法等级制度贪婪策略

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改进鲸鱼优化算法在机器人路径规划中的应用

东北大学学报（自然科学版） 2023年第8期44卷 1065-1071页

作者：赵俊涛罗小川刘俊秘东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110819 河南城建学院电气与控制工程学院河南平顶山467000

针对使用标准鲸鱼优化算法求解机器人路径规划问题时,存在收敛速度慢且容易陷入局部最优值的问题,提出混合粒子群优化算法与自适应权重策略的改进鲸鱼优化算法(PSO-AWOA).通过在标准PSO和WOA算法中引入非线性惯性权重因子,使种群进化过... 详细信息

针对使用标准鲸鱼优化算法求解机器人路径规划问题时,存在收敛速度慢且容易陷入局部最优值的问题,提出混合粒子群优化算法与自适应权重策略的改进鲸鱼优化算法(PSO-AWOA).通过在标准PSO和WOA算法中引入非线性惯性权重因子,使种群进化过程中自适应更新权重,提高了算法的全局探索能力和收敛速度,同时通过将寻优能力较强的PSO算法引入WOA算法的开发阶段,保证迭代的新解优于原始解,增强了算法跳出局部最优的能力.最后,将PSO-AWOA算法应用到的栅格地图仿真环境中进行机器人最佳路径求解.通过对比给定算法的耗时、规划路径长度以及拐点数,结果表明,提出的PSO-AWOA算法在优化精度和收敛速度上优于文中给定的其他算法,验证了改进算法的有效性.

关键词：混合优化算法粒子群优化鲸鱼优化算法自适应权重路径规划

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嵌入Circle映射和逐维小孔成像反向学习的鲸鱼优化算法

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控制与决策 2021年第5期36卷 1173-1180页

作者：张达敏徐航王依柔宋婷婷王栎桥贵州大学大数据与信息工程学院贵阳550025

针对鲸鱼优化算法(WOA)容易陷入局部最优解、收敛速度慢等缺陷,提出一种改进鲸鱼优化算法.首先,利用Circle混沌序列取代原始算法中随机产生的初始种群,提高初始个体的多样性;其次,提出一种逐维小孔成像反向学习策略,增加寻优位置的多样... 详细信息

针对鲸鱼优化算法(WOA)容易陷入局部最优解、收敛速度慢等缺陷,提出一种改进鲸鱼优化算法.首先,利用Circle混沌序列取代原始算法中随机产生的初始种群,提高初始个体的多样性;其次,提出一种逐维小孔成像反向学习策略,增加寻优位置的多样性,提高算法摆脱局部最优的能力;最后,提出融合贝塔分布和逆不完全Γ函数的自适应权重,在保留鲸鱼优化算法优点的前提下,协调算法的搜索能力.通过对10个基准函数进行仿真实验,同时使用Wilcoxon检验、MAE等方法来评价改进后鲸鱼优化算法的性能,实验结果表明,改进算法在求解效率和稳定性等方面都有较大提升,同时,算法的寻优精度和收敛速度也比原始算法更优秀.

关键词：鲸鱼优化算法 Circle混沌映射逐维小孔成像反向学习贝塔分布自适应权重