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融合多策略的改进秃鹰搜索算法

控制与决策 2024年第1期39卷 69-77页

作者：郭云川张长胜段青娜罗运河程倩钱斌胡蓉昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明650500 红云红河烟草(集团)有限责任公司昆明650202

针对秃鹰搜索算法(BES)存在全局搜索性能与局部开发能力不协调、易陷入局部最优等缺陷,提出一种融合多策略的改进秃鹰搜索算法(IBES).采用凸型自适应控制因子使算法在迭代寻优过程中可根据搜索进程动态调整位置更新方程以修正模型,实现... 详细信息

针对秃鹰搜索算法(BES)存在全局搜索性能与局部开发能力不协调、易陷入局部最优等缺陷,提出一种融合多策略的改进秃鹰搜索算法(IBES).采用凸型自适应控制因子使算法在迭代寻优过程中可根据搜索进程动态调整位置更新方程以修正模型,实现自适应寻优,有效平衡算法的全局搜索性能和局部开发能力;引入折射反向学习机制可对问题当前解在其解空间内进行折射反向学习找到与之对应的折射反向解,增加寻到最优解的概率,提升算法求解精度和收敛速度;同时,利用定向重组与诱导突变策略实现种群个体多维信息的重组和突变,提升个体质量和种群多样性,增加算法跳出局部最优的机率,提高搜索精度.以最优值、平均值、标准差和平均收敛代数作为算法性能的评价指标,对10个不同基准测试函数进行数值仿真实验,实验结果验证了所提改进方法的有效性及IBES算法的优越性.此外,经IBES算法优化后的PID神经网络控制器响应速度快、超调量小、调节时间短,进一步验证了算法的实用性.

关键词：秃鹰搜索算法凸型自适应控制因子折射反向学习机制定向重组与诱导突变策略 PID神经网络控制器

改进秃鹰搜索算法优化SVM的变压器故障诊断研究

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电力系统保护与控制 2023年第8期51卷 118-126页

作者：周晓华冯雨辰陈磊罗文广刘胜永广西科技大学自动化学院广西柳州545616 广西柳州特种变压器有限责任公司广西柳州545006 广西科技大学计算机科学与技术学院广西柳州545006

支持向量机(supportvectormachine, SVM)用于变压器故障诊断时,其核函数参数g和c的最优值难以根据人工经验选取,故障诊断准确率较低;而秃鹰搜索算法(bald eagle search, BES)存在易陷入局部最优和收敛精度低的缺陷。针对以上问题,提出... 详细信息

支持向量机(supportvectormachine, SVM)用于变压器故障诊断时,其核函数参数g和c的最优值难以根据人工经验选取,故障诊断准确率较低;而秃鹰搜索算法(bald eagle search, BES)存在易陷入局部最优和收敛精度低的缺陷。针对以上问题,提出一种改进秃鹰搜索算法(Ct-GBES)优化SVM参数g和c的变压器故障诊断模型。采用tent混沌映射、自适应t-分布及动态选择、黄金正弦算法对BES的3个阶段进行改进和优化,以提高算法的收敛速度和搜索能力。通过与原始BES、布谷鸟算法(cuckoo search, CS)和萤火虫算法(firefly algorithm, FA)的寻优对比测试,验证了Ct-GBES算法的优越性。将Ct-GBES-SVM模型与SVM、FA-SVM、CS-SVM模型进行故障诊断实验对比,并与BES-SVM模型进行稳定性实验对比。结果表明,所提模型准确率更高、稳定性更好、运行时间更短,其故障诊断效果更好。

关键词：变压器故障诊断秃鹰搜索算法混沌映射自适应t-分布黄金正弦算法支持向量机

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秃鹰搜索算法的优化及图像分类应用

计算机系统应用 2023年第11期32卷 182-192页

作者：刘世杰刘美孟亚男杨涛吉林化工学院信息与控制工程学院吉林132022 广东石油化工学院自动化学院茂名525000

针对秃鹰搜索算法(BES)存在求解的稳定性差且准确性低,鲁棒性差等缺点,提出了一种基于秃鹰搜索算法的新型算法(NBES).首先,在BES算法的选择搜索空间阶段融合正余弦优化机制算法,构建融合后的位置更新公式.其次,在BES算法的搜索空间猎物... 详细信息

针对秃鹰搜索算法(BES)存在求解的稳定性差且准确性低,鲁棒性差等缺点,提出了一种基于秃鹰搜索算法的新型算法(NBES).首先,在BES算法的选择搜索空间阶段融合正余弦优化机制算法,构建融合后的位置更新公式.其次,在BES算法的搜索空间猎物阶段加入惯性权重自适应位置更新策略.最后,在BES算法俯冲阶段融合萤火虫优化机制算法,重新定义位置更新公式.通过11个标准测试函数验证NBES算法性能,实验表明,NBES算法寻优准确性、收敛速度、鲁棒性都优于BES算法.为了验证新算法的实际应用价值,利用NBES算法优化卷积神经网络(CNN)中的超参数学习率,并将优化后的图像分类模型用于医学影像病理性分类预测,实验表明,经过优化的CNN模型分类精度提高9%.

关键词：秃鹰搜索算法正余弦优化机制惯性权重自适应策略萤火虫优化机制测试函数图像分类

基于秃鹰搜索算法的部分遮蔽条件下光伏阵列重构方法

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电力建设 2022年第3期43卷 22-30页

作者：王龙陈卓黄文力郭寅远李响常绪成杨博郑州航空工业管理学院郑州市450015 许昌开普检测研究院股份有限公司河南省许昌市461000 昆明理工大学电力工程学院昆明市650500

部分遮蔽(partial shading,PS)是影响光伏发电效率最主要的因素之一,它通常会引起失配损耗并降低光伏阵列的输出功率。为了解决这个问题,光伏重构技术被广泛应用于光伏发电系统。文章提出了一种基于秃鹰搜索算法(bald eagle search,BES... 详细信息

部分遮蔽(partial shading,PS)是影响光伏发电效率最主要的因素之一,它通常会引起失配损耗并降低光伏阵列的输出功率。为了解决这个问题,光伏重构技术被广泛应用于光伏发电系统。文章提出了一种基于秃鹰搜索算法(bald eagle search,BES)的光伏阵列重构方法,它可以有效地减少功率损失,提高发电效率。基于BES的重构方法旨在重新配置光伏阵列的电气连接,以减轻部分遮蔽带来的不利影响,并获得更高质量的输出特性。为了验证BES的有效性,模拟了缓慢移动的云在10 min内造成的阴影,基于此对3个典型的启发式算法进行了全面的比较。仿真结果表明,与网状连接(total cross tied,TCT)相比,BES在缓慢移动的云层阴影下能提高15.10%的输出功率,减小57.90%的失配损耗,并将填充因子由0.6254提高到0.7143;与蚁群算法(ant colony optimization,ACO)和禁忌搜索算法(tabu search,TS)相比,BES也能够获得更低的失配损耗、更高的功率提升百分比和更高的填充因子。

关键词：光伏阵列局部遮蔽光伏重构秃鹰搜索算法

t分布与螺旋黏菌搜索的混沌自适应秃鹰搜索算法

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小型微型计算机系统 2023年

作者：张海玉贾润亮太原理工大学财经学院

针对秃鹰搜索算法搜索精度低、收敛速度慢及易于陷入局部最优的不足，提出t分布与螺旋黏菌搜索的混沌自适应秃鹰搜索算法。首先引入混沌Bernoulli映射进行种群初始化，丰富种群多样性；然后在搜索空间猎物阶段利用螺旋黏菌搜索策略依搜... 详细信息

针对秃鹰搜索算法搜索精度低、收敛速度慢及易于陷入局部最优的不足，提出t分布与螺旋黏菌搜索的混沌自适应秃鹰搜索算法。首先引入混沌Bernoulli映射进行种群初始化，丰富种群多样性；然后在搜索空间猎物阶段利用螺旋黏菌搜索策略依搜索进程动态修正位置更新方式，提高算法全局搜索能力和收敛精度；在俯冲捕获猎物阶段引入自适应惯性权重策略平衡算法全局搜索与局部开发，提高算法求解精度；最后利用t分布随机扰动策略依概率对种群个体变异，增加算法跳离局部最优、找到全局最优的概率。利用基准函数对算法寻优性能进行实验评估，并引入Wilcoxon秩和检验评估算法搜索性能。结果表明：改进秃鹰搜索算法在寻优精度和收敛速度上都得到了更大提升。

关键词：秃鹰搜索算法混沌映射黏菌算法惯性权重 t分布收敛性

融合自适应惯性权重和柯西变异的秃鹰搜索算法

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小型微型计算机系统 2023年第5期44卷 910-915页

作者：丁容高建瓴张倩贵州大学大数据与信息工程学院贵阳550025

针对基本秃鹰搜索算法存在收敛速度慢、易陷入局部最优的缺点,提出了一种融合自适应惯性权重和柯西变异的秃鹰搜索算法(CBES).首先使用Tent混沌映射初始化种群,保留了种群的多样性;其次,引入自适应惯性权重,加快算法的收敛速度,增强算... 详细信息

针对基本秃鹰搜索算法存在收敛速度慢、易陷入局部最优的缺点,提出了一种融合自适应惯性权重和柯西变异的秃鹰搜索算法(CBES).首先使用Tent混沌映射初始化种群,保留了种群的多样性;其次,引入自适应惯性权重,加快算法的收敛速度,增强算法的局部开发能力;最后将柯西变异算子整合到当前全局最优位置进行变异更新,提高算法陷入局部最优的能力.通过12个单模态、多模态基准测试函数对CBES、BES、FPA、MFO、PSO 5种算法进行实验对比,实验结果表明了改进后的算法在收敛速度和精度方面均得到了提升.同时将该算法应用到实际工程中,验证了算法的扩展性和适用性.

关键词：秃鹰搜索算法 Tent混沌映射自适应惯性权重柯西变异

基于秃鹰搜索算法优化SVM的变压器故障诊断

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南方电网技术 2023年第6期17卷 99-106,116页

作者：周晓华冯雨辰胡旭初罗文广李永革广西科技大学自动化学院广西柳州545616 广西柳州特种变压器有限责任公司广西柳州545006 广西科技大学计算机科学与技术学院广西柳州545006

针对支持向量机(support vector machines,SVM)变压器故障诊断模型存在正确率低、运行时间长的问题,提出一种基于秃鹰搜索算法(bald eagle search,BES)优化SVM的变压器故障诊断模型。首先,选取4个测试函数对BES算法进行性能测试,并与布... 详细信息

针对支持向量机(support vector machines,SVM)变压器故障诊断模型存在正确率低、运行时间长的问题,提出一种基于秃鹰搜索算法(bald eagle search,BES)优化SVM的变压器故障诊断模型。首先,选取4个测试函数对BES算法进行性能测试,并与布谷鸟算法(cuckoo search,CS)、人工蜂群算法(artificial bee colony,ABC)和萤火虫算法(firefly algorithm,FA)进行对比,结果表明BES算法不论是收敛速度还是泛化能力都有更好的优化性能。然后,采用BES算法对SVM的核函数参数g和c进行优化,建立了基于油中溶解气体分析(dissolved gas analysis,DGA)的BESSVM变压器故障诊断模型,并与ELM、SVM、CS-SVM、ABC-SVM、FA-SVM故障诊断模型进行仿真实验对比。结果表明,BES-SVM故障诊断模型综合正确率为98.67%,比上述对比故障诊断模型分别提高了22.67%、20%、13.34%、12%、10.67%,且运行时间最短,所提BES-SVM变压器故障诊断模型具有更好的故障诊断效果。

关键词：变压器故障诊断秃鹰搜索算法支持向量机溶解气体分析

融合黄金正弦算法和纵横交叉策略的秃鹰搜索算法

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计算机应用 2023年第1期43卷 192-201页

作者：赵沛雯张达敏张琳娜邹诚诚贵州大学大数据与信息工程学院贵阳550025 贵州大学机械工程学院贵阳550025

针对传统秃鹰搜索算法(BES)存在容易陷入局部最优、收敛速度慢等缺点,提出一种融合黄金正弦算法(Gold-SA)和纵横交叉策略的秃鹰搜索算法(GSCBES)。首先,在传统BES的搜索阶段设置基于惯性权重的位置更新公式;然后,在捕食猎物阶段引入Gold... 详细信息

针对传统秃鹰搜索算法(BES)存在容易陷入局部最优、收敛速度慢等缺点,提出一种融合黄金正弦算法(Gold-SA)和纵横交叉策略的秃鹰搜索算法(GSCBES)。首先,在传统BES的搜索阶段设置基于惯性权重的位置更新公式;然后,在捕食猎物阶段引入Gold-SA;最后,引入纵横交叉策略对全局最优和种群进行修正。对11个Benchmark函数和CEC2014函数进行仿真实验并使用Wilcoxon秩和检验的方式评估所提算法的寻优能力,结果表明,所提算法收敛更快;同时,使用所提算法对反向传播(BP)神经网络模型的权值和阈值进行赋值,并将优化的BP神经网络模型用于空气质量的预测中,平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)、均方误差(MSE)、平均绝对百分比误差(MAPE)值均小于BP神经网络模型以及基于粒子群优化(PSO)的BP神经网络模型,预测精确度有所提高。

关键词：秃鹰搜索算法纵横交叉策略黄金正弦算法惯性权重测试函数

基于改进秃鹰搜索算法的工业机器人几何参数标定方法

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机械设计与研究 2022年第6期38卷 21-24,33页

作者：黄维吕丽平武汉职业技术学院电子信息工程学院武汉430074 郑州升达经贸管理学院信息工程学院郑州451191

为提高工业机器人末端定位精度,提出了基于改进秃鹰搜索算法(IBES)的工业机器人几何参数标定方法。首先,建立了6自由度串联机器人几何参数标定的数学模型;其次,针对机器人几何参数标定的特点,对秃鹰搜索算法(BES)进行改进,提出用改进秃... 详细信息

为提高工业机器人末端定位精度,提出了基于改进秃鹰搜索算法(IBES)的工业机器人几何参数标定方法。首先,建立了6自由度串联机器人几何参数标定的数学模型;其次,针对机器人几何参数标定的特点,对秃鹰搜索算法(BES)进行改进,提出用改进秃鹰搜索算法(IBES)优化标定机器人几何参数,并明确了主要步骤。其中,IBES在BES中融入了Levy飞行策略,改善了算法收敛效果,具有了跳出局部最优能力;最后,通过机器人几何参数标定仿真实验和实测实验对所提方法的有效性进行了验证。

关键词：秃鹰搜索算法 Levy飞行策略工业机器人几何参数标定