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微分进化自适应模糊C均值分割算法

计算机工程与应用 2017年第23期53卷 135-141页

作者：张志禹王彩虹张一帆西安理工大学自动化与信息工程学院西安710048

模糊C均值(FCM)聚类算法分割图像时,对图像的背景噪声和聚类算法的初始值比较敏感,为了克服这个问题,进而提出了微分进化模糊C均值分割算法。为了避免陷入局部极值,首先使用FCM聚类初始化,接着用改进的FCM进行模糊聚类;然后进行初始化... 详细信息

模糊C均值(FCM)聚类算法分割图像时,对图像的背景噪声和聚类算法的初始值比较敏感,为了克服这个问题,进而提出了微分进化模糊C均值分割算法。为了避免陷入局部极值,首先使用FCM聚类初始化,接着用改进的FCM进行模糊聚类;然后进行初始化种群操作,设置微分进化DE算法的参数,计算种群中每个个体的适应值,最后对满足条件的适应值进行变异、交叉、选择操作。利用DE算法的全局搜索优化能力,有效抑制了局部极值的产生和图像的背景噪声、纹理细节对图像分割效果的影响。还克服了对初值选择敏感的问题,保证图像分割边界的完整性,是一个比较高效的方法,有效地提升了分割效果。DE算法本身具有简单,快速,鲁棒性好等优点,利用这些优点可以有效地克服FCM算法的缺点。

关键词：模糊C均值图像分割微分进化

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基于共享学习策略的微分进化算法

工程科学与技术 2019年第1期51卷 205-212页

作者：段美军杨红雨刘洪陈俊逸刘宇四川大学视觉合成图形图像技术国防重点学科实验室四川成都610065 四川大学计算机学院四川成都610065

针对传统微分进化算法易发生早熟收敛问题,提出基于共享学习策略的微分进化算法(SLDE),引入共享个体和共享学习因子。共享个体覆盖整个种群,较优个体可引导算法朝希望方向进化,较差个体则能维持种群的多样性,向共享个体学习可避免丢失... 详细信息

针对传统微分进化算法易发生早熟收敛问题,提出基于共享学习策略的微分进化算法(SLDE),引入共享个体和共享学习因子。共享个体覆盖整个种群,较优个体可引导算法朝希望方向进化,较差个体则能维持种群的多样性,向共享个体学习可避免丢失个体信息,实现整个种群间的信息交换,有助于算法跳出局部最优解,提高算法的局部开采和全局勘探能力。同时,算法充分利用个体的进化信息,根据个体适应值到最优适应值的距离自适应地调整共享学习因子,以弥补随机个体对进化带来的随机性和盲目性,增强算法的搜索能力。采用22个不同特性的Benchmark测试函数对算法进行性能测试,与7种改进DE算法进行性能对比,实验结果表明,SLDE具有较强的跳出局部最优解能力,能显著减少进化代数,大幅地提高算法的收敛精度、收敛速度和稳定性,SLDE的全局优化性能整体上远优于其他改进DE算法。

关键词：微分进化共享学习共享个体共享学习因子自适应

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微分进化算法在圆度误差评定中的应用

计量学报 2015年第2期36卷 123-127页

作者：王东霞宋爱国温秀兰东南大学仪器科学与工程学院江苏南京210096 南京工程学院江苏南京211167

为了精确快速计算圆度误差，提出了基于微分进化智能优化算法的最小区域圆度误差评定方法。介绍了微分进化算法的基本原理及种群初始化、变异、交叉、选择实现步骤，建立了该算法求解最小区域圆度误差的数学模型。为验证算法的有效性，... 详细信息

为了精确快速计算圆度误差，提出了基于微分进化智能优化算法的最小区域圆度误差评定方法。介绍了微分进化算法的基本原理及种群初始化、变异、交叉、选择实现步骤，建立了该算法求解最小区域圆度误差的数学模型。为验证算法的有效性，进行了大量实验并与多种算法进行对比，证实了方法的评定结果不仅小于最小二乘法及标准遗传算法评定结果，精度高，而且计算结果稳定，运算速度快。实验表明：微分进化算法用于最小区域圆度误差评定有较强的自适应能力、快速全局收敛性和高稳定性，适于对高精度圆度误差的快速评定。

关键词：计量学圆度误差评定微分进化智能计算最小区域圆

基于精英存档自适应微分进化算法的多跑道独立进近排序

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四川大学学报（工程科学版） 2017年第3期49卷 153-161页

作者：王世豪杨红雨李玉贞韩松臣杨波四川大学空天科学与工程学院四川成都610065 四川大学国家空管自动化系统技术重点实验室四川成都610065 上海电器科学研究所上海200063

随着民航运输业的快速发展,运输需求与空域资源容量之间的矛盾日益突出,导致航班延误的比例也在逐年升高。进港航班排序作为空中交通流量管理的主要手段,能够有效地减少航班延误,减少经济损失,并提高跑道利用率。作者针对进港航班排序问... 详细信息

随着民航运输业的快速发展,运输需求与空域资源容量之间的矛盾日益突出,导致航班延误的比例也在逐年升高。进港航班排序作为空中交通流量管理的主要手段,能够有效地减少航班延误,减少经济损失,并提高跑道利用率。作者针对进港航班排序问题,建立一种基于最小化总延误时间的多跑道进港航班排序数学模型,并通过采用精英存档策略和控制参数自适应策略,提出一种精英存档自适应微分进化算法(EASaDE:self-adaptive differential evolution algorithm with elite archive)。在EASaDE中,精英存档策略将当前种群划分为精英种群和非精英种群,参与变异的个体部分来自精英种群,剩余的来自非精英种群;而控制参数自适应策略则将控制参数应用到种群中的每个个体,并根据个体的进化停滞代数来自适应调整参数值。为检验EASaDE的优化性能,选取9个常用于优化算法对比的Benchmark测试函数和双跑道进港航班排序实际问题进行实验。从Benchmark函数的优化结果可以看出:EASaDE的优化性能要好于基本DE算法和其它参与对比的改进DE算法。同时,从双跑道进港航班排序的优化结果可以看出:与其它优化算法相比,EASaDE所求得的总延误时间明显更小,规划后的进港序列更为合理。因此,提出的EASaDE算法具有较高的收敛精度、收敛速度和稳定性,从而能够有效地减少进港航班队列的总延误时间,提高跑道吞吐量,并减轻管制员的调度压力。

关键词：进港航班排序独立进近微分进化全局优化精英存档

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微分进化求解无线传感器网络中的覆盖问题

计算机工程与设计 2014年第9期35卷 3007-3013页

作者：许玉龙方建安赵灵冬崔文霞东华大学信息技术学院上海201620 河南中医学院信息技术学院河南郑州450046

研究使用微分进化算法求解无线传感器网络中的覆盖问题,介绍一种通用的无线传感器网络覆盖问题数据集生成算法,利用该算法生成覆盖问题数据集。提出利用微分进化算法求解覆盖问题的方法,方法的重组操作保证至少一个关键点的传感器分配... 详细信息

研究使用微分进化算法求解无线传感器网络中的覆盖问题,介绍一种通用的无线传感器网络覆盖问题数据集生成算法,利用该算法生成覆盖问题数据集。提出利用微分进化算法求解覆盖问题的方法,方法的重组操作保证至少一个关键点的传感器分配到不同的子集,提高解的质量。其适应度函数考虑了完全覆盖子集的个数和非完全覆盖子集的覆盖率。与此类经典算法进行对比实验,实验结果表明了该方法的有效性。

关键词：微分进化无线传感器网络覆盖问题非多项式问题不相容覆盖集

基于微分进化的信息物理融合系统网关优化部署方法

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电子与信息学报 2016年第1期38卷 195-201页

作者：杨京礼许永辉魏长安姜守达哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨150080

为解决信息物理融合系统下无线传感器网络接入互联网的问题,该文提出一种基于微分进化的网关优化部署方法。该方法以最小化网关覆盖半径和负载平衡水平为优化目标,利用微分进化算法寻找网关优化部署方案,通过自适应反向搜索、动态参数... 详细信息

为解决信息物理融合系统下无线传感器网络接入互联网的问题,该文提出一种基于微分进化的网关优化部署方法。该方法以最小化网关覆盖半径和负载平衡水平为优化目标,利用微分进化算法寻找网关优化部署方案,通过自适应反向搜索、动态参数调整等方法保障寻优过程的种群多样性,解决几何K中心下的网关部署问题。仿真实验结果表明,该方法具备良好的全局寻优能力和收敛速度,能够在缩小网关集覆盖半径的前提下,进一步平衡各网关之间的负载水平,提高信息物理融合系统的网络QoS水平。

关键词：信息物理融合系统微分进化网关部署覆盖半径负载平衡

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基于双变异模式协同的自适应微分进化算法

控制与决策 2017年第7期32卷 1196-1202页

作者：王世豪杨红雨李玉贞韩松臣杨波四川大学空天科学与工程学院成都610065 四川大学国家空管自动化系统技术重点实验室成都610065 上海电器科学研究所上海200063

针对微分进化算法(DE)易陷入局部最优解、进化后期收敛速度慢、求解精度低等缺点,结合DE/rand/1和DE/best/1两种变异模式分别具有全局探索能力和局部开发能力的优点,引入精英存档策略和控制参数自适应策略,提出一种双变异模式协同自适... 详细信息

针对微分进化算法(DE)易陷入局部最优解、进化后期收敛速度慢、求解精度低等缺点,结合DE/rand/1和DE/best/1两种变异模式分别具有全局探索能力和局部开发能力的优点,引入精英存档策略和控制参数自适应策略,提出一种双变异模式协同自适应微分进化(DMCSa DE)算法.15个典型benchmark测试函数的实验结果表明,DMCSa DE能够有效提高算法的全局探索能力和局部开发能力,避免早熟收敛,大大提高算法的收敛性能和鲁棒性,同时,精英种群的大小对DMCSa DE的优化性能具有明显的影响.

关键词：微分进化全局优化精英存档控制参数自适应

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微分进化多目标优化算法研究

机械传动 2013年第6期37卷 22-25页

作者：钱学毅迟建华吴双武夷学院电子工程系福建武夷山354300 大连开发区大开产业发展研究中心辽宁大连116600 浙江经贸职业技术学院应用工程系浙江杭州310018

对现有的微分进化多目标优化算法做了进一步的研究,揭示了其在机械工程领域中应用存在的问题。在此基础上,对现有的微分进化多目标优化算法进行了修正,给出了基于微分进化算法、适用于机械工程领域的约束多目标优化算法。与目前普遍采... 详细信息

对现有的微分进化多目标优化算法做了进一步的研究,揭示了其在机械工程领域中应用存在的问题。在此基础上,对现有的微分进化多目标优化算法进行了修正,给出了基于微分进化算法、适用于机械工程领域的约束多目标优化算法。与目前普遍采用的粒子群多目标优化算法进行了比较,并通过颇具典型意义的双圆弧齿轮传动约束多目标优化范例进行了验证。研究结果表明,该方法比粒子群多目标优化算法具有更好的非劣解的多样性和收敛性,快得多的收敛速度,且程序设计简单、易懂。为机械工程领域约束多目标优化设计提供了一种切实可行的设计算法。

关键词：微分进化约束多目标优化算法机械工程

基于随机排序微分进化算法的多级轴流压气机优化技术

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推进技术 2014年第3期35卷 328-334页

作者：杨小东刘波西北工业大学动力与能源学院陕西西安710072

为了精确处理多级轴流压气机优化设计过程中的约束条件,提高优化设计可靠性,引入了随机排序微分进化算法。使用随机排序算法处理优化问题中普遍存在的约束条件,并将该算子与微分进化算法耦合。使用13个基准测试函数对算法进行了性能测... 详细信息

为了精确处理多级轴流压气机优化设计过程中的约束条件,提高优化设计可靠性,引入了随机排序微分进化算法。使用随机排序算法处理优化问题中普遍存在的约束条件,并将该算子与微分进化算法耦合。使用13个基准测试函数对算法进行了性能测试。测试结果表明该算法具有可观的精确性和稳定性。随后,对一弹用5级轴流压气机进行了优化设计,在满足约束的条件下,总压和等熵效率分别得到了1.979%和2.5%的效率提升。

关键词：微分进化随机排序约束优化流线曲率法轴流压气机