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基于Bayesian期望改进控制和Kriging模型的并行代理优化方法
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作者 杜晨 林成龙 +1 位作者 马义中 石雨葳 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第4期1190-1204,共15页
针对经典期望改进策略因过于贪婪而易于陷入局部最优,以及Kriging模型十分适用于并行优化的特点,提出了基于Kriging模型和Bayesian期望改进控制的并行代理优化方法。实现过程中,Kriging模型在小样本条件下,建立输入与输出见的近似函数... 针对经典期望改进策略因过于贪婪而易于陷入局部最优,以及Kriging模型十分适用于并行优化的特点,提出了基于Kriging模型和Bayesian期望改进控制的并行代理优化方法。实现过程中,Kriging模型在小样本条件下,建立输入与输出见的近似函数关系。所提出的Bayesian期望改进控制策略充分利用Kriging模型对未试验点预测不确定性的度量能力,首先利用经典期望改进策略选取第一个试验点,并将其作为控制参考点;然后,借助所构造的控制函数更新贝叶斯期望改进控制策略,并将新增加试验点作为下个试验点选取的控制参考点。所提策略可以在提升全局探索能力的同时,使新试验点具有良好的空间分布特性。此外,借助控制函数调整方法,构建了两种拓展的Bayesian期望改进控制策略。数值算例及仿真案例结果表明:相比单点填充,Bayesian期望改进控制策略更高效;所提并行代理优化方法在同等精度条件下具有更好的稳健性及更快的收敛速度。 展开更多
关键词 期望改进策略 Bayesian期望改进控制 控制函数 KRIGING模型 并行代理优化方法
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基于代理模型技术的支架-球囊系统优化设计 被引量:2
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作者 李红霞 高月华 王希诚 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期210-215,共6页
目的将改进的Kriging优化算法引入支架-球囊系统的优化设计,从而给其配以适当长度的球囊,使支架能够沿轴向扩张均匀。方法基于有限元计算结果,采用与拉丁超立方(latin hypercube sampling,LHS)抽样方法、期望提高(expected improvement,... 目的将改进的Kriging优化算法引入支架-球囊系统的优化设计,从而给其配以适当长度的球囊,使支架能够沿轴向扩张均匀。方法基于有限元计算结果,采用与拉丁超立方(latin hypercube sampling,LHS)抽样方法、期望提高(expected improvement,EI)函数相结合的Kriging优化算法,以减小支架扩张时的狗骨头效应为目的,对球囊长度进行优化设计。结果 Kriging代理模型能近似建立支架狗骨头率与球囊长度间的函数关系,来替代高成本的计算。LHS抽样方法可以确保产生的样本点代表向量空间的所有部分。EI函数能有效地用于平衡搜索,从而找到最优解。优化长度的球囊可以使支架均匀扩张。结论该优化算法能有效地应用于支架—球囊系统的优化设计。 展开更多
关键词 支架 有限元分析 Kriging代理模型 期望提高函数 优化
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铁路到达旅客离站交通方式选择模型研究 被引量:2
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作者 云亮 蒋阳升 谢寒 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2014年第3期119-123,144,共6页
针对常用出行方式选择模型对铁路到达旅客离站交通服务水平需求考虑不足的问题,分析了到达旅客离站交通方式选择机理,定义了服务水平期望作为服务水平因素变量;改进了到达旅客离站交通方式选择模型以及效用函数;根据成都东客站调查数据... 针对常用出行方式选择模型对铁路到达旅客离站交通服务水平需求考虑不足的问题,分析了到达旅客离站交通方式选择机理,定义了服务水平期望作为服务水平因素变量;改进了到达旅客离站交通方式选择模型以及效用函数;根据成都东客站调查数据进行了模型验证。研究表明:服务水平指标参数β取值较低时,部分对于服务水平要求较高的乘客可能会由公共交通方式转向私人交通方式;β取值较高时由于交通信息不对称,乘客不能做出最有利的决策,使得部分公共交通资源没有发挥作用。 展开更多
关键词 交通工程 服务水平期望 改进的效用函数 NL模型
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一种基于网格的多目标优化方法 被引量:1
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作者 李召军 王希诚 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期787-793,共7页
工程设计优化大多为多目标、非线性和隐函数的数学规划问题,通常需要用黑箱商用或专用有限元分析软件的模拟结果进行目标评估.这种计算密集型任务导致巨大的计算消耗.为此,将黑箱优化方法和网格计算技术用于工程优化设计领域.首先,通过... 工程设计优化大多为多目标、非线性和隐函数的数学规划问题,通常需要用黑箱商用或专用有限元分析软件的模拟结果进行目标评估.这种计算密集型任务导致巨大的计算消耗.为此,将黑箱优化方法和网格计算技术用于工程优化设计领域.首先,通过拉丁超立方取样在设计域内得到了一个分布相对均匀的样本集合,利用这些样本建立工程优化的克里格(Kriging)替代模型;然后,发展了一种与网格计算技术相结合的优化权系数的网格黑箱多目标优化方法(GBMO),并获得一系列按权系数分布的Pareto解.该方法已经在中国国家网格(CNGrid)环境中实现.工程优化实例表明,该方法有很高的优化效率和加速比,适用于国家网格计算环境下的工程设计优化. 展开更多
关键词 网格计算 多目标优化 黑箱方法 抽样函数 期望提高
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基于改进PSO的无线传感器网络数据自适应聚类算法 被引量:6
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作者 原大明 《现代电子技术》 2023年第11期99-102,共4页
为解决无线传感器网络数据类项过于繁杂的问题,将相似信息参量整合成独立的簇类对象集合,提出基于改进PSO的无线传感器网络数据自适应聚类算法。按照改进PSO算法的作用机制,确定欧氏距离指标的计算数值,实现对网络数据的处理。在无线传... 为解决无线传感器网络数据类项过于繁杂的问题,将相似信息参量整合成独立的簇类对象集合,提出基于改进PSO的无线传感器网络数据自适应聚类算法。按照改进PSO算法的作用机制,确定欧氏距离指标的计算数值,实现对网络数据的处理。在无线传感器网络体系中定义聚类排序原则,结合相关数据样本求解自适应期望熵,完成无线传感器网络数据自适应聚类算法研究。实验结果表明,在改进PSO算法作用下,无线传感器网络数据经过整合后的簇类对象集合数量由20个减少到6个,能够解决无线传感器网络数据类项过于繁杂的问题,满足按需整合相似信息参量的实际应用需求。 展开更多
关键词 改进PSO算法 无线传感器网络 自适应聚类 惯性权重 测试函数 欧氏距离 期望熵 簇类对象集合
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偏最小二乘Kriging模型辅助的高效全局优化方法 被引量:1
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作者 彭行坤 马义中 林成龙 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期2376-2384,共9页
针对昂贵约束优化问题中因超参数过多引发的维数灾难及优化效率不高问题,提出一种新的偏最小二乘Kriging模型辅助的高效全局优化方法。该方法通过偏最小二乘核函数提升Kriging模型建模效率,构建两种偏最小二乘权期望填充准则实现模型的... 针对昂贵约束优化问题中因超参数过多引发的维数灾难及优化效率不高问题,提出一种新的偏最小二乘Kriging模型辅助的高效全局优化方法。该方法通过偏最小二乘核函数提升Kriging模型建模效率,构建两种偏最小二乘权期望填充准则实现模型的自适应调整及高效全局优化。测试函数及工程实例结果表明,所提方法可有效减少超参数计算量,提升昂贵约束优化问题求解效率。尤其在高维问题中,所提方法在解的收敛速度,稳健性及精度方面均具有优势。 展开更多
关键词 KRIGING模型 偏最小二乘核函数 偏最小二乘期望改进准则 可行性概率 高效全局优化方法
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