检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

多策略协方差矩阵学习差分进化算法

计算机工程与应用 2021年第7期57卷 78-87页

作者：邹杰李俊武汉科技大学计算机科学与技术学院武汉430065 智能信息处理与实时工业系统湖北省重点实验室武汉430065

针对差分进化算法(DE)存在的早熟收敛和搜索停滞的问题,提出了多策略协方差矩阵学习的差分进化算法。通过协方差矩阵建立特征坐标系,通过在特征坐标系中执行变异和交叉操作,来充分利用当前种群的分布信息以及各变量之间的关系,保证种群... 详细信息

针对差分进化算法(DE)存在的早熟收敛和搜索停滞的问题,提出了多策略协方差矩阵学习的差分进化算法。通过协方差矩阵建立特征坐标系,通过在特征坐标系中执行变异和交叉操作,来充分利用当前种群的分布信息以及各变量之间的关系,保证种群能朝着全局最优解的方向进化;根据历史进化信息来选择变异策略的方式使得个体能选择当前最合适的变异策略,提高找到最优解的概率;交叉概率的自适应也一定程度上平衡算法的全局探索能力和局部探索能力。对算法的收敛性进行了证明,同时将算法在CEC2017测试集上进行了仿真实验,并将实验结果跟其他优秀的差分进化算法进行了对比,对比结果表明了该算法的有效性。

关键词：差分进化协方差矩阵特征坐标系多策略变异参数自适应

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

弧焊机器人空间焊缝焊接参数与姿态规划研究

南京理工大学学报 2003年第2期27卷 144-147页

作者：刘永王克鸿杜姗姗南京理工大学材料科学与工程系南京210094 南京理工大学计算机科学与技术系南京210094

针对弧焊机器人空间焊缝焊接工艺参数和焊枪姿态规划问题 ,提出了焊缝特征坐标系的概念 ,定义了“立坡焊”和“横坡焊”的概念 ,采用焊缝特征坐标系来描述各种焊接接头复杂空间焊缝的焊接位置 ,引用齐次变换技术求解空间焊缝的转角和倾... 详细信息

针对弧焊机器人空间焊缝焊接工艺参数和焊枪姿态规划问题 ,提出了焊缝特征坐标系的概念 ,定义了“立坡焊”和“横坡焊”的概念 ,采用焊缝特征坐标系来描述各种焊接接头复杂空间焊缝的焊接位置 ,引用齐次变换技术求解空间焊缝的转角和倾角 ,将复杂空间焊缝的规划问题分解为“立坡焊”和“横坡焊”2种焊接位置的组合 ,并运用于马鞍型焊缝机器人焊接。实验结果表明。

关键词：特征坐标系空间焊缝立坡焊横坡焊

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于决策变量相关性的进化算法研究

基于决策变量相关性的进化算法研究

作者：黄君洪江西师范大学

学位级别：硕士

作为一类有效的最优化工具，进化算法通过模拟自然界中的生物进化现象来实现寻优，具有算法结构简单、性能优良等特点。然而，对于一些复杂的优化问题，特别是强变量相关性的问题，进化算法还存在求解精度低、收敛速度慢等不足。导致这... 详细信息

作为一类有效的最优化工具，进化算法通过模拟自然界中的生物进化现象来实现寻优，具有算法结构简单、性能优良等特点。然而，对于一些复杂的优化问题，特别是强变量相关性的问题，进化算法还存在求解精度低、收敛速度慢等不足。导致这种情况的主要原因在于，算法的很多后代生成策略通常依赖于坐标系，即存在“旋转可变”问题，使得算法的搜索方向极易受变量间相关性的影响。为此，本文引入特征坐标系的思路来改进算法性能，并分别提出了双坐标系集成的人工蜂群算法和双坐标系切换的差分进化算法，以期通过特征坐标系来松弛变量间的相关性，使得算法的后代生成策略能从“旋转可变”转换为“旋转不变”。具体工作如下：　　（1）提出了一种双坐标系集成的人工蜂群算法用于求解连续优化问题（COPs），记为BSABC。在BSABC中，基于种群的协方差矩阵，建立了特征坐标系以松弛连续变量间的相关性，使得人工蜂群算法的解搜索方程能够保持“旋转不变”。为避免种群多样性丢失，BSABC还保留了原坐标系，把这两个坐标系分别应用于雇佣蜂阶段和观察蜂阶段。同时，设计了两种利用精英信息的解搜索方程，以进一步提高算法性能。在侦查蜂阶段，为保留搜索经验，BSABC还采用了多元高斯分布方法来生成后代个体。为验证算法性能，在CEC2013测试函数集和调频声波参数优化问题上进行了大量实验，与四种知名的改进人工蜂群算法和三种进化算法范例进行了对比，结果表明BSABC能在大多数测试函数和实际优化问题上取得更好性能，尤其是在强变量相关性的问题上表现出色。　　（2）提出了一种双坐标系切换的差分进化算法用于求解混合变量优化问题（MVOPs），记为BSSDEmv。在BSSDEmv中，采用了一种现有的变异策略集成框架对连续变量和离散变量进行协同优化。类似于BSABC，为松弛连续变量和离散变量间的相关性，在BSSDEmv中建立了特征坐标系，可使差分进化算法的交叉操作具备“旋转不变”能力，以降低MVOPs的求解难度。为保持种群多样性，设计了一种自适应切换方法来动态选择特征坐标系和原坐标系。同时，为提高算法处理离散变量的性能，专门设计了一种基于变量相关性的局部搜索机制，使得算法能够同时优化有较强相关性的多个离散变量。为验证算法性能，在28个人工测试函数上与五种相关算法进行对比，结果表明BSSDEmv具备更好性能。此外，BSSDEmv还被用于求解焊接梁设计问题，可得到该问题的目前已知最好解，且算法性能非常稳定。

关键词：人工蜂群算法差分进化算法变量相关性特征坐标系

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于协方差矩阵学习的演化算法研究及应用

基于协方差矩阵学习的演化算法研究及应用

作者：李建西安工业大学

学位级别：硕士

演化算法(Evolution Algorithms,EAs)是一种基于生物进化论的概率随机搜索算法,在处理非线性、不可分等问题上表现出卓越性能。然而,在实际问题中,多个决策变量通常相互影响,由于决策变量之间存在关联性,无法单独进行优化,微小的变化可... 详细信息

演化算法(Evolution Algorithms,EAs)是一种基于生物进化论的概率随机搜索算法,在处理非线性、不可分等问题上表现出卓越性能。然而,在实际问题中,多个决策变量通常相互影响,由于决策变量之间存在关联性,无法单独进行优化,微小的变化可能引起目标变量的显著变化,这为各类演化算法带来了巨大挑战。协方差矩阵学习(Covariance Matrix Learning,CML)作为一种有效识别变量关联特征的方法,通过特征分解有助于识别变量之间的关联特征,降低变量之间的相互作用。然而,现有的CML存在缺乏自适应机制、固定方式计算协方差矩阵以及在实际问题中的验证不足等缺陷。本文针对这些问题,引入累积因子、不同协方差矩阵计算方式和自适应参数选择机制,提出了三类基于CML的自适应演化算法,并应用于解决实际的具有变量关联特征的问题。本文的主要工作有:(1)为了克服基本CML缺乏自适应机制、未能充分利用优化过程中反馈信息的限制,本文提出了一种累积协方差矩阵(Cumulative Covariance Matrix,CCM)框架。该框架引入了一个累积因子,能够积累种群分布特征的历史信息,不断引导后代演化过程并更新累积种群分布信息。通过将该框架与生物地理学优化算法(Biogeography-based Optimization,BBO)结合,并在公认的基准测试函数集CEC2005、CEC2020以及一个基于规则的网络入侵检测问题上进行验证,展示了其在解决具有变量关联特征的优化问题中的潜力。该方法在实验中展现出在演化过程中动态调整的能力,以适应不同变量关联特征的问题,从而提高了演化算法在处理变量关联问题上的性能。(2)为解决累积协方差矩阵中整体种群计算的协方差矩阵不适配个体搜索行为的问题,综合协方差矩阵学习(Integrated Covariance Matrix Learning,ICML)框架进一步被提出。该框架巧妙地利用当前种群子集的分布信息构建特征坐标系,使得个体能够更精准地根据其附近分布情况确定最优值。通过将ICML与BBO结合,并在CEC2005、CEC2017以及一个实际的视觉目标追踪优化问题上进行验证,展示了该框架在具有变量关联特征的优化问题中的显著性能提升。实验结果表明ICML框架有效地适应了不同变量关联特征的问题,使得演化算法更加聚焦于个体附近的分布特征,从而提高了搜索的精度和效率。(3)在多目标优化问题(Multi-objective Optimization Problems,MOPs)中同样存在变量关联问题。通过对CCM和ICML的总结与分析,可以发现CCM能够从整个种群的角度捕获全局分布信息,更适用于处理具有变量关联的混合组成函数;而ICML则能够从子群的角度捕获局部分布信息,更适用于处理具有变量关联的简单函数。基于这一认识,本文提出了改进的综合协方差矩阵学习(Enhanced Integrated Covariance Matrix Learning,EICML)框架,并用在具有变量关联特征的MOPs问题的求解中,该框架能够自适应地选择不同子群或整个种群来计算协方差矩阵。将EICML与多目标演化算法结合,并应用于解决神经结构搜索问题,在Evo XBench测试套件上进行了验证。实验结果表明,EICML框架在处理不同类型函数时具有更强的适应性和鲁棒性,为解决具有变量关联特征的多目标问题提供了更灵活的优化思路。综上,本文通过对基本CML进行改进并将其与不同的演化算法相结合,提出了三类基于CML的自适应演化算法,包括CCM、ICML和EICML框架。这些框架在实验中表现出对不同类型函数和问题的适应性,弥补了基本CML的不足,提高了演化算法在解决具有变量关联特征的复杂优化问题上的性能。本文的研究不仅丰富了演化算法自适应技术体系,同时在演化算法解决变量关联问题的性能提升方面具有重要的理论意义和实用价值。

关键词：特征坐标系变量关联特征生物地理学优化算法自适应选择机制协方差矩阵

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

自适应编码学习的人工蜂群算法研究及应用

自适应编码学习的人工蜂群算法研究及应用

作者：杨静媛西安理工大学

学位级别：硕士

人工蜂群算法是一类模拟蜜蜂觅食行为的群体智能算法。因控制参数少、结构简单、易于实现的特点,人工蜂群算法已受到了国内外研究人员的普遍关注,并提出各具特色的改进算法。同时,在人工蜂群算法的设计和应用过程中,有待进一步解决的问... 详细信息

人工蜂群算法是一类模拟蜜蜂觅食行为的群体智能算法。因控制参数少、结构简单、易于实现的特点,人工蜂群算法已受到了国内外研究人员的普遍关注,并提出各具特色的改进算法。同时,在人工蜂群算法的设计和应用过程中,有待进一步解决的问题,如不仅要考虑如何分析人工蜂群算法搜索方程的数学特性,而且需要分析如何利用问题的特征改进搜索方程。有鉴于此,本文旨在提出一类自适应编码学习的人工蜂群算法,并对其在变量相关的数值优化问题求解方面展开研究,主要创新性工作如下:1.人工蜂群算法搜索方程的数学特征分析。搜索方程是人工蜂群算法的核心算子,直接决定着算法的优化性能,因此如何分析与挖掘搜索方程的数学特征是设计高效人工蜂群算法的重要途径。有鉴于此,首先,利用相关的矩阵理论分析,将搜索方程描述为一个矩阵变换的过程。其次,根据矩阵变换的代数性质证明搜索方程是一类旋转可变的算子。最后给出基于矩阵变换搜索方程的几何解释。2.自适应编码的学习框架设计。针对人工蜂群算法求解变量相关数值优化问题优化性能低的问题,提出一种自适应编码学习的人工蜂群算法。首先,利用协方差矩阵学习演化种群分布的相关性,并通过识别适应度地形的特征来释放变量的相关性,以此引导种群向关联性较弱的方向演化。其次,设计一种自适应选择机制来实现计算资源在不同坐标系统上的动态分配,以此平衡算法的探索与开发能力,从而达到提高计算效率的目的。3.自适应编码学习的有效性研究。为验证自适应编码学习的有效性,将提出的自适应编码学习策略集成到8组已有的人工蜂群算法,并分别在30、50、100维的CEC2014测试平台上进行仿真实验。此外,将提出的改进人工蜂群算法进一步应用于于福特车型识别问题,实验结果表明,基于.改进人工蜂群算法的训练模型获得的分类结果,无论是准确度、灵敏度还是特异度均优于原有的人工蜂群算法。综上,本文构建的自适应编码学习框架,不仅提升了现有人工蜂群算法在求解变量相关问题方面的优化性能,而且对进一步丰富演化计算的理论与方法体系,具有积极作用。

关键词：人工蜂群算法变量相关特征坐标系自适应编码学习自适应选择车型识别

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于特征的零件基因编码研究

自动化仪表 2007年第8期28卷 1-7页

作者：秦琴郝泳涛同济大学电子信息与工程学院上海200092

零件基因编码是零件智能化设计的基础,通过对零件基本特征的分析,建立零件基本特征基因信息模型,结合生物基因编码技术,对零件基本特征基因信息编码作了深入的研究,给出了几种基本特征的基因编码片段。在此基础上,进一步分析零件的整体... 详细信息

零件基因编码是零件智能化设计的基础,通过对零件基本特征的分析,建立零件基本特征基因信息模型,结合生物基因编码技术,对零件基本特征基因信息编码作了深入的研究,给出了几种基本特征的基因编码片段。在此基础上,进一步分析零件的整体结构,得到零件的线性存储模型,最后建立零件的基因编码模型,给出了一种简单零件的基因编码。

关键词：零件基因信息零件基因编码特征坐标系特征结合线性存储模型

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

五轴机床自动倾斜面加工后处理算法研究

机械 2018年第8期45卷 15-20,29页

作者：庄瑛周奎四川省机械研究设计院四川成都610063 四川工程职业技术学院四川德阳618000

特征坐标系LCS用于指令和启动五轴机床的倾斜面加工功能,其Z轴定义为倾斜面的法向,是加工过程中刀具相对于工件的定向方向;LCS是工作坐标系WCS的局部子坐标系,一经建立直至取消一直有效,LCS建立后程序中的指令位置相对于LCS给出。CAM软... 详细信息

特征坐标系LCS用于指令和启动五轴机床的倾斜面加工功能,其Z轴定义为倾斜面的法向,是加工过程中刀具相对于工件的定向方向;LCS是工作坐标系WCS的局部子坐标系,一经建立直至取消一直有效,LCS建立后程序中的指令位置相对于LCS给出。CAM软件编制零件倾斜面上轮廓要素加工程序的前置处理过程中刀位轨迹与刀轴矢量相对于WCS给出,启用倾斜面加工功能后需要根据LCS在WCS中的静态位置和姿态求解出动态建立LCS的平移量与旋转欧拉角,然后再将刀位轨迹坐标变换到LCS,生成满足零件要求的数控加工程序。研究了LCS在WCS中的姿态矩阵与方位欧拉角之间的换算关系,设计了倾斜面加工后处理算法,开发了自动倾斜面加工后处理程序,并成功应用于生产实际。

关键词：倾斜面加工特征坐标系工作坐标系姿态矩阵欧拉角

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

弧焊机器人典型工件建模与姿态规划研究

电焊机 2003年第6期33卷 29-32页

作者：王克鸿刘永余进南京理工大学材料科学与工程系南京210094

采用“搭积木”的思想提取复杂工件焊缝的特征信息,针对提取工件的特征信息提出并建立了焊缝的特征坐标系;对典型焊缝基于AutoCAD的二次开发建立数学模型,推导出任意马鞍型曲线焊缝上任意焊点的特征坐标系在基准坐标系上的投影矢量,进... 详细信息

采用“搭积木”的思想提取复杂工件焊缝的特征信息,针对提取工件的特征信息提出并建立了焊缝的特征坐标系;对典型焊缝基于AutoCAD的二次开发建立数学模型,推导出任意马鞍型曲线焊缝上任意焊点的特征坐标系在基准坐标系上的投影矢量,进而获取机器人焊枪尖端的坐标系相对基准坐标系转换矩阵。这一研究对空间曲线的弧焊机器人离线编程提供了重要的技术支持。

关键词：弧焊机器人焊缝特征坐标系数学建模离线编程姿态控制