检索结果-南通市图书馆

基于ATR-FTIR光谱测量结晶过程溶液浓度的变量稳定加权混合收缩方法

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光谱学与光谱分析 2023年第5期43卷 1413-1418页

作者：徐啟蕾郭鲁钰杜康单宝明张方坤青岛科技大学自动化与电子工程学院山东青岛266061

针对衰减全反射-傅里叶变换红外(ATR-FTIR)光谱仪用于测量结晶过程溶液浓度时,因光谱谱线维度高、无关变量多,导致的标定模型预测精度低、可解释性差等问题,提出了一种变量稳定加权混合收缩的新方法。首先提出对光谱变量进行随机二进采... 详细信息

针对衰减全反射-傅里叶变换红外(ATR-FTIR)光谱仪用于测量结晶过程溶液浓度时,因光谱谱线维度高、无关变量多,导致的标定模型预测精度低、可解释性差等问题,提出了一种变量稳定加权混合收缩的新方法。首先提出对光谱变量进行随机二进采样,将建立的优秀子模型中变量被选频率与所有子模型中变量回归系数的稳定性指标进行加权评价的稳定加权变量种群分析法(SWVCPA)。通过对变量的重要性进行排序,采用指数递减函数在迭代过程中逐渐强制滤除重要性低的变量,实现了对光谱变量空间的初步收缩,并大幅提高了收缩的稳定性。然后在收缩后的子空间继续使用一种新的动态麻雀算法(DSSA),以最小化训练预测均方根误差(RMSEC)为适应度函数进一步优化变量组合。这种混合优化方式融合了两类变量选择算法的优点,通过子模型竞争的方法确保了前期变量收缩的稳定性,防止算法陷入局部最优;通过智能优化算法避免了对剩余变量组合的遍历寻优,允许保留更多的变量进行精准选择。为了验证新方法的性能,使用L-谷氨酸溶液冷却结晶过程中6种不同浓度下采集到的ATR-FTIR光谱数据进行测试。结果表明,新方法将光谱变量数从613个减少到46个,与原始光谱相比,使用选择后变量建立的偏最小二乘法(PLSR)模型其预测均方根误差(RMSEP)为从1.727 9降低到0.165 4,预测决定系数(R^(2))从0.973 7提高到0.999 7。另外相比于特征谱段、遗传算法(GA)以及变量种群组合分析法(VCPA)选择变量建立的模型,使用新方法建立的溶液浓度预测模型具有更高的准确性和稳定性,说明该方法对提高使用ATR-FTIR光谱法测量冷却结晶过程溶液浓度准确性和可靠性具有一定的实际应用价值。

关键词：变量选择溶液浓度测量结晶 ATR-FTIR光谱智能优化算法

自适应樽海鞘群算法求解考虑运输时间的柔性作业车间调度

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浙江大学学报（工学版） 2023年第7期57卷 1267-1277页

作者：牛昊一吴维敏章庭棋沈微张涛浙江大学工业控制技术国家重点实验室浙江杭州310027 浙江大学智能系统与控制研究所浙江杭州310027

针对考虑运输时间的柔性作业车间调度问题,以最小化最大完工时间为优化目标,提出自适应樽海鞘群算法.设计基于随机密钥方法的3层编码方案,将编码的离散解空间连续化.引入惯性权重评价跟随者之间的相互影响程度,增强算法的全局探索与局... 详细信息

针对考虑运输时间的柔性作业车间调度问题,以最小化最大完工时间为优化目标,提出自适应樽海鞘群算法.设计基于随机密钥方法的3层编码方案,将编码的离散解空间连续化.引入惯性权重评价跟随者之间的相互影响程度,增强算法的全局探索与局部搜索能力.提出自适应更新领导者-跟随者种群数量策略,根据种群迭代状态对领导者和跟随者的数量进行自适应调整.在邻域搜索中引入禁忌搜索策略,防止算法陷入局部最优.通过基准算例测试,验证了算法的有效性和优越性,发现AGV数量对完工时间的影响符合边际效应递减的规律.

关键词：柔性作业车间调度运输时间樽海鞘群算法智能优化算法边际效应

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量子视角下的智能优化算法综述

电子科技大学学报 2022年第1期51卷 2-15页

作者：王鹏王方西南民族大学计算机科学与工程学院成都610225 广东省国产服务器工程技术研究中心广州510535 中国科学院成都计算机应用研究所成都610041 中国科学院大学北京石景山区100049

近年来,量子科技的发展突飞猛进,成为继云计算、大数据、人工智能、区块链技术之后的又一种新兴战略性技术,其中量子理论在智能优化领域的应用被证明是较为成功和富有前景的。该文从量子力学的视角综述了当前智能优化算法的研究进展。... 详细信息

近年来,量子科技的发展突飞猛进,成为继云计算、大数据、人工智能、区块链技术之后的又一种新兴战略性技术,其中量子理论在智能优化领域的应用被证明是较为成功和富有前景的。该文从量子力学的视角综述了当前智能优化算法的研究进展。将量子力学在智能优化算法中的应用分成了两个方面:1)将量子理论中的量子比特、量子门等概念应用于构造智能优化算法的相关研究,这些工作通过在智能优化算法中实现量子特性从而获得算法性能的提升;2)利用薛定谔方程、波函数、叠加态等概念对智能优化算法进行建模,建立了智能优化算法的量子化描述方式,为利用量子力学对智能优化算法进行分析和研究提供了新的范式。量子理论在优化算法中的应用现状表明:建立在薛定谔方程上的智能优化算法理论具有完备的数学理论框架,并能导出优化算法的核心迭代操作,有望为优化算法建立统一数学物理模型。

关键词：扩散蒙特卡罗智能优化算法量子动力学薛定谔方程波函数

群集正反向回溯人工生态系统优化算法的ELM超参优选

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控制与决策 2023年第4期38卷 921-928页

作者：赵世杰马世林王梦晨张红易辽宁工程技术大学智能科学与优化研究所辽宁阜新123000 辽宁工程技术大学运筹与优化研究院辽宁阜新123000

为有效改善极限学习机(ELM)的分类识别性能,提出一种融合群集正反向回溯的改进人工生态系统优化算法(IAEO),并用于ELM的超参优选.群集正反向引导机制启发于生态系统中消费者数量因上下级捕食关系的正反向调控机理而被构建,局部回溯开采... 详细信息

为有效改善极限学习机(ELM)的分类识别性能,提出一种融合群集正反向回溯的改进人工生态系统优化算法(IAEO),并用于ELM的超参优选.群集正反向引导机制启发于生态系统中消费者数量因上下级捕食关系的正反向调控机理而被构建,局部回溯开采策略则通过继承种群历史最优信息以动态再挖掘分解者的局部微小邻域,并引导种群进化以实现局部优化性能的改善.数值实验结果表明,两种改进策略可有效改善AEO算法的全局勘探和局部开采性能,IAEO算法具有较高的收敛精度、强稳健性和良好的高维优化适用性;同时验证了所提IAEO算法在ELM超参优化以增强分类泛化性能的有效性和可行性.

关键词：智能优化算法人工生态系统优化算法群集正反向引导局部回溯开采极限学习机

基于智能优化算法的复杂气藏水侵单元数值模拟新模型

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天然气工业 2023年第4期43卷 127-136页

作者：谭晓华韩晓冰任利明彭先李隆新梅青燕刘曦翔赵梓涵张楷赵翔李晓平西南石油大学中国石油西南油气田公司技术咨询中心中国石油西南油气田公司勘探开发研究院

对于有水气藏而言,在气藏开发过程中水侵严重影响了气藏的采收率。为了准确、直观地评价复杂边水气藏的水侵动态特征,进而明确边部水体大小以及水侵优势通道位置,基于气藏地质资料和单井生产动态数据,将气藏边部水体和开发气井等效为水... 详细信息

对于有水气藏而言,在气藏开发过程中水侵严重影响了气藏的采收率。为了准确、直观地评价复杂边水气藏的水侵动态特征,进而明确边部水体大小以及水侵优势通道位置,基于气藏地质资料和单井生产动态数据,将气藏边部水体和开发气井等效为水侵单元(包括水体单元和气井单元),构建了复杂边水水侵流动动态的气藏水侵单元数值模拟新模型,采用物质平衡方程计算了各单元的压力,并应用气水两相运动方程计算了各单元的含气饱和度和含水率,最后结合遗传算法,根据修正水体单元和水侵通道的特征参数,自动拟合了生产数据,实现了对水体分布和水侵优势通道的再识别。研究结果表明:①采用水侵单元为基础的数值模拟新模型,能够有效提高数值模拟计算效率,准确反映水侵流入动态;②结合智能优化算法进行新模型的自动历史拟合,实现了水侵动态的反演,能更快速地确定水体和水侵通道的特征参数;③结合四川盆地某气藏典型井组的开发实践,水侵单元数值模拟新模型能够有效复原水侵历史过程,该方法能够快速、准确地评价水侵影响程度,并提出了针对性的优化调整方案,为后期排水采气等措施提供参考。结论认为,该认识丰富了水侵气藏数值模拟理论基础,创新提出了代理模型和智能优化算法相结合的水侵模拟新方法,为有水气藏天然气提高采收率提供了技术支持和方向指导。

关键词：边水气藏水侵动态水侵优势通道水侵单元遗传算法自动拟合智能优化算法代理模型天然气提高采收率

AlGaN基深紫外LED电子阻挡层的智能优化设计

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物理学报 2023年第4期72卷 293-302页

作者：冯丽雅路慧敏朱一帆陈毅勇于彤军王建萍北京科技大学计算机与通信工程学院北京100083 北京大学物理学院人工微结构物理和介观物理国家重点实验室北京100081

为了提高AlGaN基深紫外发光二极管(light emitting diode,LED)的内量子效率(internal quantum efficiency,IQE),本文采用了基于InAlGaN/AlGaN超晶格的电子阻挡层(electron blocking layer,EBL)结构,结果表明与传统的单层和双层电子阻挡层结构相比,超晶格EBL结构能够有效提高LED的内量子效率.在此基础上,本文提出了基于JAYA智能算法的LED结构优化方法,应用该方法以最大化内量子效率为目标,对InAlGaN/AlGaN超晶格EBL结构进行优化设计.结果表明,采用优化超晶格EBL结构后电子泄露和空穴注入问题都有所改善,在200 mA电流注入时深紫外LED的内量子效率比采用单层结构EBL提高了41.2%.

关键词：深紫外LED 内量子效率智能优化算法电子泄漏

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智能优化算法在水电站优化运行中的应用研究

智能优化算法在水电站优化运行中的应用研究

作者：张佳杰河北工程大学

学位级别：硕士

随着我国水电站的大力发展,如何保障水电站安全稳定运行是目前水利科学研究者关注的热点。为了保证水电站安全,精准的控制坝前水位是水电站的基本要求。对于一般径流式水电站,主要是通过调整机组出力和闸门启闭来实现对水位的控制,面对... 详细信息

随着我国水电站的大力发展,如何保障水电站安全稳定运行是目前水利科学研究者关注的热点。为了保证水电站安全,精准的控制坝前水位是水电站的基本要求。对于一般径流式水电站,主要是通过调整机组出力和闸门启闭来实现对水位的控制,面对上游复杂的水情和固定的发电指令,只能依靠闸门的启闭来保障电站水位安全,因此有必要研究闸门控制策略从而更好的保障水电站安全;抽水蓄能电站结构复杂,工况多变导致机组变化频繁,如果机组突然甩负荷,会导致蜗壳压力的突然上升和尾水管压力的突然下降以及机组转速的快速提升,过大的蜗壳压力和机组转速都会影响机组寿命,甚至危及到电站安全,如何控制管道内部压力极值和机组转速也是一个值得研究的问题,合理的导叶关闭规律是降低蜗壳压力和机组转速,保证水轮机和整个引水系统安全最经济有效的方法。为了优化水轮机导叶关闭规律,本文首先应用反向学习初始化种群,采用多策略边界处理,提出了一种改进的人工生态系统优化算法(Improved Artificial Ecosystem-based Optimization,IAEO),并使用23个基准函数对所提出的IAEO算法与原算法(AEO)、粒子群算法(PSO)、灰狼优化算法(GWO)、引力搜索算法(GSA)和蚁狮优化算法(ALO)等几种传统算法进行对比测试,测试结果表明,所提出的IAEO算法收敛速度高于其他几种算法,而且具有更强的探索能力。其次采用非线性评价函数建立了水轮机导叶关闭规律优化模型,基于水力瞬变计算的特征线法,采用IAEO算法对某抽水蓄能电站水轮机导叶关闭规律进行了优化,计算结果表明,IAEO算法、AEO算法、PSO算法和GWO算法所优化出的导叶关闭规律,符合工程上“先快后慢”的规律,初步说明了几种算法对水轮机导叶关闭规律优化的可行性。与其他三种算法相比,IAEO算法的收敛速度最快,优化的导叶关闭规律的适应值为最优,说明该算法的探索能力强于其他三种算法,总安全裕量最大,说明IAEO算法更适合应用到该抽水蓄能电站当中。在水电站运行过程中,机组出力的变化和闸门动作会影响到水位的变化。本文基于某径流式水电站的特性曲线,建立基于水量平衡的水位短期预测模型,并进行了精度验证,结果表明该模型的计算结果整体趋势与实测接近,尤其是未来半小时内预测结果还相对精准,故该模型用于定性分析是可行的;对该电站事故切机时的剩余库容和反应时间进行研究,计算了事故切机时极限反应时间和极限运行水位,为确认水电站安全运行区间提供了参考依据;根据水电站闸门动作规律绘制闸门开度组合表,结合微粒群优化算法,提出了闸门应急控制与分段优化方法,由实例分析结果可知,该方法可有效的实现电站在遭遇事故切机时库水位的精准控制。

关键词：智能优化算法闸门控制策略水位控制调节保证计算水力过渡过程导叶关闭规律

基于机器学习的TC18钛合金起落架锻造成形工艺智能优化

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塑性工程学报 2024年第4期31卷 254-266页

作者：唐学峰王志洲冯仪余俊邓磊金俊松王新云华中科技大学材料成形与模具技术全国重点实验室湖北武汉430074 武汉新威奇科技有限公司湖北鄂州436070

针对TC18钛合金加工窗口窄、零件成形质量与性能的预测以及工艺参数的优化设计困难的问题,通过热压缩试验分析了TC18钛合金的热变形行为与微观组织演变规律。基于Bayesian算法优化构建了TC18钛合金热变形流动应力和微观组织演变的深度... 详细信息

针对TC18钛合金加工窗口窄、零件成形质量与性能的预测以及工艺参数的优化设计困难的问题,通过热压缩试验分析了TC18钛合金的热变形行为与微观组织演变规律。基于Bayesian算法优化构建了TC18钛合金热变形流动应力和微观组织演变的深度神经网络(DNN)模型。通过对UG和Deform的二次开发,完成了不同工艺参数下起落架锻造的自动建模与仿真,并建立了预锻件的尺寸-工艺-质量数据库。结合DNN和遗传算法(GA)、粒子群算法(PSO)、快速非支配排序遗传算法(NSGA2)确定了最优的预锻件工艺参数。结果表明,采用NSGA2优化后锻件最大成形力R_(Tmax)可降低40.6%,目标截面的平均初生α相含量为0.207,接近最优含量20.0%。

关键词： TC18钛合金深度神经网络智能优化算法本构模型微观组织模型起落架锻造

融合学习策略与导向果蝇机制的气味源主动定位方法研究

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控制理论与应用 2023年第5期40卷 913-922页

作者：缪燕子王玥李元龙杨春雨代伟马小平中国矿业大学信息与控制工程学院江苏徐州221116

工业生产过程中常发生由有害气体泄漏引起的火灾或爆炸事故,利用载有气体传感器的移动机器人实时监测并搜索定位泄漏气体源是预防重大事故的有效方法,而高效的搜索策略是保证机器人快速准确定位气味源的关键因素.现有的气味源搜索算法... 详细信息

工业生产过程中常发生由有害气体泄漏引起的火灾或爆炸事故,利用载有气体传感器的移动机器人实时监测并搜索定位泄漏气体源是预防重大事故的有效方法,而高效的搜索策略是保证机器人快速准确定位气味源的关键因素.现有的气味源搜索算法存在定位成功率不高和对气味源定位不准的问题,本文提出一种将仿生果蝇算法和学习策略相融合的气味搜索策略.针对传统果蝇算法易陷入饱和收敛的问题,提出一种新的导向果蝇极值更新方式;针对寻优不精的问题,进一步提出一种基于学习策略的导向果蝇气味源搜索算法(OCGFOA).仿真实验结果表明OCGFOA算法完成定位速度更快且离泄漏气味源位置更近,其定位效果更能满足对危险气味源定位的要求;最后,在物理场景下进行气味源主动定位验证实验,证明本文所提算法在实际场景下也具有可行性.

关键词：智能优化算法果蝇优化算法学习策略连续优化主动嗅觉气味源定位