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基于质量扰动鹈鹕优化算法的图像匹配方法研究

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郑州大学学报（理学版） 2024年第4期56卷 81-87页

作者：杨光露胡宏帅王小明冯绍志王凤仙孙俊峰郑州轻工业大学电气信息工程学院河南郑州450002 河南中烟工业有限责任公司河南郑州450016 广西中烟工业有限责任公司广西南宁530000

针对传统群优化算法在图像匹配中存在调节参数多、不易操作等问题,提出了一种基于质量扰动的鹈鹕优化算法(disturbance quality pelican optimization algorithm,DPOA)的图像匹配方法。传统的鹈鹕优化算法(pelican optimization algorit... 详细信息

针对传统群优化算法在图像匹配中存在调节参数多、不易操作等问题,提出了一种基于质量扰动的鹈鹕优化算法(disturbance quality pelican optimization algorithm,DPOA)的图像匹配方法。传统的鹈鹕优化算法(pelican optimization algorithm,POA)在求解多峰函数问题时,其全局收敛性需要进一步改进。首先,引入了一种新的质量扰动方法,通过检测分布点附近的点来收敛到更好的解,提高了在解决多峰函数问题时易陷入局部最优的问题,同时提高了算法的收敛精度。其次,通过数据集CEC2019对算法的有效性进行评价。最后,通过提取图像的方向梯度直方图(histogram of oriented gradient,HOG)将DPOA算法在图像匹配中应用,并通过实验仿真,证明了DPOA算法在图像匹配中的可行性与有效性。

关键词：图像匹配鹈鹕优化算法质量扰动方向梯度直方图群优化

基于时序卷积残差网络和鹈鹕优化算法的新能源电网安全稳定控制方法

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可再生能源 2024年第6期42卷 845-852页

作者：张建新邱建朱煜昆朱益华杨欢欢徐光虎涂亮中国南方电网有限责任公司广东广州510663 直流输电技术全国重点实验室(南方电网科学研究院有限责任公司) 广东广州510663 广东省新能源电力系统智能运行与控制企业重点实验室广东广州510663

随着“双碳”目标的推进,随机波动的新能源接入电网的规模和容量日益提升,严重影响电网的安全稳定运行。针对大干扰故障电压稳定控制问题,文章提出了一种基于时序卷积残差网络和鹈鹕优化算法的新能源电网电压安全稳定控制策略。首先,利... 详细信息

随着“双碳”目标的推进,随机波动的新能源接入电网的规模和容量日益提升,严重影响电网的安全稳定运行。针对大干扰故障电压稳定控制问题,文章提出了一种基于时序卷积残差网络和鹈鹕优化算法的新能源电网电压安全稳定控制策略。首先,利用时序卷积信息损失少、感受野宽以及残差网络深层特征提取能力强的优势,构建基于时序卷积残差网络的电压稳定预测模型,映射出敏感节点电压时序特征和电压稳定之间的关系;其次,构建电压稳定控制模型,利用鹈鹕优化算法收敛速度快、搜索能力强的优势求解控制模型,得出最佳切机和切负荷动作措施;最后,进行了仿真验证。验证结果表明,所提方法提高了新能源电网电压安全稳定预测的准确性,通过最佳的电压稳定控制策略提高了电网故障后的安全稳定运行水平。

关键词：新能源大干扰故障时序卷积残差网络鹈鹕优化算法安全稳定控制

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基于混合策略改进的鹈鹕优化算法

制造技术与机床 2024年第3期 85-93页

作者：苏莹莹任曼铜沈阳大学机械工程学院辽宁沈阳110044

针对鹈鹕优化算法求解精度低、稳定性不足、易陷入局部最优等问题,文章提出一种混合策略改进的鹈鹕优化算法(IPOA)。首先,为了增强种群的随机性和多样性,扩大种群的搜索范围,引入反向折射学习机制;其次,利用正余弦算法和鹈鹕算法融合,... 详细信息

针对鹈鹕优化算法求解精度低、稳定性不足、易陷入局部最优等问题,文章提出一种混合策略改进的鹈鹕优化算法(IPOA)。首先,为了增强种群的随机性和多样性,扩大种群的搜索范围,引入反向折射学习机制;其次,利用正余弦算法和鹈鹕算法融合,改进鹈鹕搜索猎物的方式,增强算法的局部搜索与全局搜索能力;然后,采用Levy飞行机制对鹈鹕位置进行更新,从而提高算法的搜索能力以寻找最优值;最后,引入自适应t分布变异算子,使用算法的迭代次数作为t分布的自由度参数来增强鹈鹕种群的多样性,避免算法陷入局部最优。通过12个标准测试函数对改进算法与海鸥优化算法、黑猩猩优化算法、鲸鱼优化算法、蛇群优化算法和基本鹈鹕优化算法进行测试比较,结果表明,IPOA具有更好的收敛速度和稳定性。最后将改进鹈鹕算法应用于压力容器设计优化问题,进一步证实改进后的算法具有较好的求解性能。

关键词：鹈鹕优化算法折射反向学习 Levy飞行正余弦算法 t分布变异

融合三维螺旋运动和混合反向学习策略的改进鹈鹕优化算法

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科学技术与工程 2024年第11期24卷 4607-4617页

作者：李彦苍李一凡王钊王育德河北工程大学土木工程学院邯郸056038

针对鹈鹕优化算法收敛速度较慢、初始化过程随机产生初始种群导致种群多样性差,在后期易陷入局部最优等问题,提出了一种融合三维螺旋飞行和混合反向学习策略的鹈鹕优化算法。首先使用Gauss映射初始化种群,提高种群多样性;其次利用三维... 详细信息

针对鹈鹕优化算法收敛速度较慢、初始化过程随机产生初始种群导致种群多样性差,在后期易陷入局部最优等问题,提出了一种融合三维螺旋飞行和混合反向学习策略的鹈鹕优化算法。首先使用Gauss映射初始化种群,提高种群多样性;其次利用三维螺旋飞行和混合最优最差反向学习策略,加强算法跳出局部最优的能力;最后,引入自适应平衡因子与自适应步长,提出鹈鹕坠落策略,以模拟捕食过程中群体的微小变化。最后,通过12个基准函数和实际案例对IPOA(improved pelican optimization algorithm)进行测试,并与8个仿生算法进行对比,测试结果与Wilcoxon符号秩和检验结果均表明IPOA收敛精度与稳定性等各项性能都有所提升,具有明显优势。

关键词：鹈鹕优化算法 Gauss映射三维螺旋运动策略反向学习自适应平衡因子自适应步长

基于Circle映射和自适应t分布变异改进的鹈鹕优化算法

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计算机与现代化 2024年

作者：高猛曾宪文上海电机学院电子信息学院

针对传统鹈鹕优化算法（POA）存在收敛速度慢、易陷入局部最优解等缺陷，提出一种基于Circle映射初始化和自适应t分布变异的改进的鹈鹕优化算法（IPOA）。首先，在种群初始化阶段，采用Circle映射生成具有高度多样性的初始解，并结合反... 详细信息

针对传统鹈鹕优化算法（POA）存在收敛速度慢、易陷入局部最优解等缺陷，提出一种基于Circle映射初始化和自适应t分布变异的改进的鹈鹕优化算法（IPOA）。首先，在种群初始化阶段，采用Circle映射生成具有高度多样性的初始解，并结合反向学习策略，提高种群多样性，增强种群的探索能力。其次，在迭代过程中，采用自适应t分布变异操作对个体进行扰动，有助于鹈鹕优化算法跳出局部最优解并提高收敛速度。另外，在鹈鹕优化算法的探索阶段引入自适应因子和改进惯性权重，更好地平衡算法全局探索能力和局部开发能力。最后，在多个测试函数上将IPOA与其他4种经典算法进行比较。实验结果表明，IPOA在收敛速度、全局搜索能力和收敛鲁棒性方面均有显著提升。

关键词：鹈鹕优化算法 Circle映射自适应因子自适应t分布变异

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融合多策略的改进鹈鹕优化算法

控制工程 2023年

作者：李智杰赵铁柱李昌华介军石昊琦杨辉西安建筑科技大学信息与控制工程学院胜利油田德利实业有限责任公司

针对鹈鹕优化算法在寻优过程中出现种群丰富性降低、收敛速度下降、易坠入局部最优等缺点，提出一种融合多策略的改进鹈鹕优化算法(IPOA)。利用Tent混沌和折射反向学习策略初始化鹈鹕种群，增加种群多样性的同时为算法寻优能力的提升打... 详细信息

针对鹈鹕优化算法在寻优过程中出现种群丰富性降低、收敛速度下降、易坠入局部最优等缺点，提出一种融合多策略的改进鹈鹕优化算法(IPOA)。利用Tent混沌和折射反向学习策略初始化鹈鹕种群，增加种群多样性的同时为算法寻优能力的提升打下基础；在鹈鹕逼近猎物阶段引入非线性惯性权重因子以提高算法的收敛速度，引入樽海鞘群算法的领导者策略以协调算法的局部寻优和全局搜索能力。将IPOA与9种算法对8个基准测试函数和8个CEC 2017测试函数进行寻优性能分析，并对IPOA进行Wilcoxon秩和检验和时间复杂度分析。实验结果证明了所提算法的优越性和鲁棒性。

关键词：鹈鹕优化算法 Tent混沌折射反向学习非线性惯性权重因子樽海鞘群算法

改进鹈鹕算法优化AM-GRU的瓦斯涌出量预测模型研究

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控制工程 2024年

作者：于航徐耀松辽宁工程技术大学电气与控制工程学院

为实现对煤矿瓦斯涌出量的精准预测，提出一种改进鹈鹕算法（IPOA）优化注意力门控循环网络（AM-GRU）的瓦斯涌出量预测模型。首先，通过变分模态分解（VMD）将瓦斯原始数据分解为不同频率的模态分量（IMF），降低非线性数据的预测难度... 详细信息

为实现对煤矿瓦斯涌出量的精准预测，提出一种改进鹈鹕算法（IPOA）优化注意力门控循环网络（AM-GRU）的瓦斯涌出量预测模型。首先，通过变分模态分解（VMD）将瓦斯原始数据分解为不同频率的模态分量（IMF），降低非线性数据的预测难度；之后，引入佳点集初始化、反向差分进化机制和最优个体自适应变异改进鹈鹕算法，提高算法的寻优能力；为把握瓦斯原始数据存在的时序特征，利用门控循环网络（GRU）进行预测。同时，利用注意力机制（AM）改进门控循环网络，量化预测结果与多种瓦斯影响因素之间的相关程度，并对各个模态分量建立预测模型；最后，选取山西某煤矿的数据进行实验验证，并将模型与BP、SVM、LSTM和POA-LSTM模型对比。模型的平均绝对百分比误差，均方根误差和决定系数分别为0.3981%，0.0670，0.9953。预测结果表明，提出的瓦斯涌出量预测模型具有更高的预测精度。

关键词：瓦斯涌出量预测变分模态分解鹈鹕优化算法注意力机制门控循环网络

融合无迹sigma点变异和交叉反向的鹈鹕优化算法

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计算机科学与探索 2023年

作者：左锋琴张达敏何庆班云飞沈倩雯贵州大学大数据与信息工程学院

针对鹈鹕优化算法（Pelican Optimization Algorithm，POA）在寻优过程中存在寻优速度慢、精度低以及易陷入局部最优等问题，提出了一种融合无迹sigma点变异和交叉学习的鹈鹕优化算法（Pelican Optimization Algorithm Combining Unscen... 详细信息

针对鹈鹕优化算法（Pelican Optimization Algorithm，POA）在寻优过程中存在寻优速度慢、精度低以及易陷入局部最优等问题，提出了一种融合无迹sigma点变异和交叉学习的鹈鹕优化算法（Pelican Optimization Algorithm Combining Unscented sigma Point Mutation and Cross Learning，MPOA）。（1）使用随机反向学习策略对种群中劣势群体产生随机反向解，引入无迹sigma点对其反向解进行变异，增强算法在搜索域可见范围内精细开发，避免算法陷入局部最优；（2）利用Levy飞行的随机性对交叉反向策略进行改进，动态探索丰富个体寻优过程，保持算法多样性，增强算法全局搜索能力；（3）引入非线性收敛因子来平衡算法的开发和勘探能力，利用基于SPM的混沌序列扰动非线性收敛因子以增加解的多样性，避免算法在后期陷入局部最优，增强算法稳定性。利用12个基准测试函数、秩和检验和CEC2021函数进行实验仿真，对比分析寻优效果可知，改进算法具有更强的全局搜索能力和更快的寻优速度。将MPOA算法优化长短期记忆网络（Long Short-Term Memory， LSTM）模型的参数，并应用于气候变化预测任务，与其他六种群智能算法优化的LSTM模型进行对比，结果表明，MPOA-LSTM模型具有更好的预测精度。

关键词：鹈鹕优化算法无迹sigma点变异交叉反向 SPM的混沌序列扰动 LSTM神经网络

基于鹈鹕优化算法的核环境巡检机器人路径规划

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机械设计与研究 2023年第3期39卷 27-30,34页

作者：张洁郑州旅游职业学院信息工程学院郑州451464

为提高核环境巡检机器人路径规划的效果,将一种新型智能优化算法—鹈鹕优化算法(Pelican Optimization Algorithm,POA)应用于解决该问题,并进行了实例分析。介绍了POA基本原理,给出了算法主要流程;利用4个基准测试函数对POA性能进行了验... 详细信息

为提高核环境巡检机器人路径规划的效果,将一种新型智能优化算法—鹈鹕优化算法(Pelican Optimization Algorithm,POA)应用于解决该问题,并进行了实例分析。介绍了POA基本原理,给出了算法主要流程;利用4个基准测试函数对POA性能进行了验证,并与另外3种典型优化算法进行了对比分析;构建了简单和复杂的核巡检机器人两种工作环境,利用POA进行路径规划。结果表明,POA算法的寻优精度更高且计算稳定性好,在耗时更少的情况下,可以获得更短的移动路径,具有一定的优势。

关键词：鹈鹕优化算法核环境巡检机器人路径规划