混合量子-经典算法的配电网灾后拓扑重构方法 被引量：1

1

作者 付炜 谢海鹏 +2 位作者 王鹤峰 陈晨 别朝红 《西安交通大学学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期1-16,共16页

为及时有效地制定配电网拓扑重构策略以提升负荷快速恢复能力,基于量子计算的优越性,提出混合量子-经典(HQC)算法的弹性配电网灾后拓扑重构方法。首先,构建基于HQC算法的灾后配电网拓扑重构模型,以实现实际场景、优化问题、嵌入算法相... 为及时有效地制定配电网拓扑重构策略以提升负荷快速恢复能力,基于量子计算的优越性,提出混合量子-经典(HQC)算法的弹性配电网灾后拓扑重构方法。首先,构建基于HQC算法的灾后配电网拓扑重构模型,以实现实际场景、优化问题、嵌入算法相应模块在量子计算和经典计算环境下的协作交互过程。然后,将配电网拓扑重构问题构造为无约束离散优化子问题和有约束连续优化子问题,提出量子退火嵌入式交替方向乘子(QA-ADMM)算法,将离散子问题等效映射成量子可解释的伊辛模型后,部署在D-Wave量子退火计算机中,并与经典计算机中连续子问题迭代求解,采用自适应惩罚因子调节机制加速算法收敛。最后,通过IEEE 14、33、69、123以及改进的205节点的不同规模配电系统,分析验证了QA-ADMM算法的有效性、稳定性与可扩展性。结果表明,惩罚因子、目标函数惩罚项系数、量子退火中采样读取次数会影响所提算法的精度和收敛速度;优化问题规模扩大后,所提混合量子-经典算法计算优势更加明显,205节点配电系统算例下,计算效率较经典计算可提升约34%。 展开更多

关键词 弹性配电网 拓扑重构 混合量子-经典算法 量子计算 量子退火

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混合量子算法在生产调度中的应用 被引量：4

2

作者 傅家旗 叶春明 赵伟民 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2009年第6期557-561,共5页

针对生产调度领域中的置换Flow Shop调度问题,在量子进化算法思想的基础上,进行了解码、最佳模式设计,并融入了优化方法,形成了混合量子算法(HQA).经过对多个算例的测试,证明HQA在生产调度领域能够提供良好的决策方案和依据.

关键词 混合量子算法 生产调度 代工 置换Flow Shop调度问题 优化

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混合量子算法及其在flow shop问题中的应用 被引量：3

3

作者 傅家旗 叶春明 谢金华 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第20期48-50,95,共4页

量子进化算法(QEA)是目前较为独特的优化算法,它的理论基础是量子计算。算法充分借鉴了量子比特的干涉性、并行性,使得QEA求解组合优化问题具备了可行性。由于在求解排序问题中,算法本身存在收敛慢,没有利用其它未成熟个体等缺陷,将微... 量子进化算法(QEA)是目前较为独特的优化算法,它的理论基础是量子计算。算法充分借鉴了量子比特的干涉性、并行性,使得QEA求解组合优化问题具备了可行性。由于在求解排序问题中,算法本身存在收敛慢,没有利用其它未成熟个体等缺陷,将微粒群算法(PSO)及进化计算思想融入QEA中,构成了混合量子算法(HQA)。采用flowshop经典问题对算法进行了测试,结果证明混合算法克服了QEA的缺陷,对于求解排序问题具有一定的普适性。 展开更多

关键词 量子进化算法 量子比特 微粒群算法 混合量子算法

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多车型动态需求车辆路径问题建模及优化 被引量：56

4

作者 张景玲 赵燕伟 +2 位作者 王海燕 介婧 王万良 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期543-550,共8页

针对现代物流配送系统中客户需求动态变化、配送中心车型多样化以及车辆行驶路线开放式的特点,建立了多车型开放式动态需求车辆路径问题的两阶段数学规划模型。制定了相应的"预优化路线调度"和"实时动态调度"的两... 针对现代物流配送系统中客户需求动态变化、配送中心车型多样化以及车辆行驶路线开放式的特点,建立了多车型开放式动态需求车辆路径问题的两阶段数学规划模型。制定了相应的"预优化路线调度"和"实时动态调度"的两阶段求解策略,提出了混合2-OPT量子进化算法的求解方法,设计了一种将常用的整数编码转换为量子比特的编码方法,每一个染色体都代表一种行车路线方案,对于量子进化算法求得的行车路线方案,引入2-OPT优化方法,对线路内的子路径进行局部调整,进一步提高了算法的收敛速度。最后通过实例测试及与其他算法的比较,验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 物流 车辆路径 动态需求 多车型 两阶段模型 混合量子进化算法

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量子鲸鱼优化算法求解作业车间调度问题 被引量：35

5

作者 闫旭 叶春明 姚远远 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2019年第4期975-979,共5页

为了克服基本鲸鱼优化算法(WOA)在解决作业车间调度问题时存在收敛精度低、容易陷入局部最优的缺陷,利用量子计算与优化思想提出了一种量子鲸鱼优化算法(QWOA),并对其进行了计算复杂度分析、全局收敛性证明及仿真实验。通过对11个作业... 为了克服基本鲸鱼优化算法(WOA)在解决作业车间调度问题时存在收敛精度低、容易陷入局部最优的缺陷,利用量子计算与优化思想提出了一种量子鲸鱼优化算法(QWOA),并对其进行了计算复杂度分析、全局收敛性证明及仿真实验。通过对11个作业车间调度问题基准算例的仿真实验发现,与基本鲸鱼优化算法、布谷鸟搜索算法(CS)、灰狼优化算法(GWO)相比,QWOA算法在最小值、平均值、寻优成功率等方面具有较优结果。研究表明,量子鲸鱼优化算法在解决作业车间调度问题时,具有更高的收敛精度和更好的全局搜索能力,且能够跳出局部最优。 展开更多

关键词 鲸鱼优化算法 量子计算与优化 作业车间调度 收敛性证明 混合算法

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量子遗传算法优化的SVM滚动轴承故障诊断 被引量：29

6

作者 许迪 葛江华 +2 位作者 王亚萍 卫芬 邵俊鹏 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期843-851,共9页

针对单一测度模型的特征评价方法存在特征敏感度"欠学习",以及支持向量机(support vector machines,简称SVM)参数优化算法普遍存在收敛速度慢、易陷入局部极值等问题,提出一种量子遗传算法优化的SVM滚动轴承故障诊断方法。首... 针对单一测度模型的特征评价方法存在特征敏感度"欠学习",以及支持向量机(support vector machines,简称SVM)参数优化算法普遍存在收敛速度慢、易陷入局部极值等问题,提出一种量子遗传算法优化的SVM滚动轴承故障诊断方法。首先,采集振动信号中的时域和频域特征构成多域多类别原始故障特征集;其次,构建一个基于相关性、距离及信息等测度的混合特征评价模型,得到特征权重与特征值组合构成的加权故障特征集;最后,将加权故障特征集为输入,将量子熵引入到量子遗传算法当中,对SVM的结构参数进行全局优化,完成滚动轴承故障模式的识别。试验结果表明,该方法能够以更快的速度收敛至全局最优解,在保证聚类性能的基础上提高了滚动轴承的诊断精度。 展开更多

关键词 特征敏感度 混合特征评价 量子遗传算法 支持向量机 滚动轴承故障诊断

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改进混合量子算法在Job Shop调度中的研究 被引量：4

7

作者 傅家旗 叶春明 +1 位作者 谢金华 赵伟民 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第30期48-52,共5页

自从科学的管理思想引进生产过程中,管理者开始注重计算机的辅助作用。JobShop调度问题(JSP)是许多实际生产调度的简化模型,由于解空间的规模巨大,给求解带来了很大的挑战。在量子比特编码的基础上,设计了两种解码方式,结合微粒群算法(P... 自从科学的管理思想引进生产过程中,管理者开始注重计算机的辅助作用。JobShop调度问题(JSP)是许多实际生产调度的简化模型,由于解空间的规模巨大,给求解带来了很大的挑战。在量子比特编码的基础上,设计了两种解码方式,结合微粒群算法(PSO)的更新式对量子角进行智能调整,形成了混合量子算法(HQA)。但HQA在求解JSP时,效果并不好。在HQA的框架下,增加了一些寻优机制,使得算法求解性能有显著的提高,并称其为改进混合量子算法(IHQA)。 展开更多

关键词 混合量子算法 优化 调度

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融合智能算法的变形体碰撞检测算法研究 被引量：6

8

作者 靳雁霞 任超 +3 位作者 李照 程思岳 王贺 韩慧妍 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2017年第19期130-135,共6页

针对变形体碰撞检测算法的准确性与实时性问题,提出了一种融合智能算法的变形体碰撞检测算法。在随机碰撞检测的基础上,使用层次包围技术缩小粒子搜索空间,采用一种融合基于量子行为的粒子群算法与差分进化算法的混合智能算法进行搜索... 针对变形体碰撞检测算法的准确性与实时性问题,提出了一种融合智能算法的变形体碰撞检测算法。在随机碰撞检测的基础上,使用层次包围技术缩小粒子搜索空间,采用一种融合基于量子行为的粒子群算法与差分进化算法的混合智能算法进行搜索。该方法以局部吸引子作为差分变异基础,在扩大种群多样性的同时加快了算法收敛速度,有效地解决了传统智能算法不适应离散空间计算问题以及早熟收敛问题。针对随机碰撞粒子搜索空间特点,混合算法的引入大大提高了碰撞检测算法的检测效率,解决了检测过程中的穿刺与遗漏现象。经实验验证该方法在很大程度上提高了变形体碰撞检测的实时性与准确性。 展开更多

关键词 碰撞检测 层次包围盒 混合算法 量子粒子群算法 差分进化算法

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基于混合量子进化算法的自动化制造单元调度 被引量：16

9

作者 王跃岗 车阿大 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期2193-2201,共9页

为解决传统智能优化算法在求解自动化制造单元调度问题时易出现早熟、陷入局部最优等问题,提出了混合量子进化算法。该算法采用序列染色体和量子染色体相结合的混合编解码策略,利用构造启发式算法生成初始种群,避免了不可行解的大量产生... 为解决传统智能优化算法在求解自动化制造单元调度问题时易出现早熟、陷入局部最优等问题,提出了混合量子进化算法。该算法采用序列染色体和量子染色体相结合的混合编解码策略,利用构造启发式算法生成初始种群,避免了不可行解的大量产生;为提高算法的优化性能,进化过程中采用序列染色体和量子染色体同步交叉变异策略,并引入了基于图论的不可行解修复策略。通过与遗传算法、基本量子进化算法的对比实验,验证了算法的有效性。 展开更多

关键词 自动化制造单元 调度 混合量子进化算法 构造启发式算法

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基于Bloch球面的量子遗传算法的混合储能系统容量配置 被引量：47

10

作者 马速良 马会萌 +2 位作者 蒋小平 段国栋 李娜 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期592-599,共8页

风电功率波动对电网造成不容忽视的影响。风电并网处加入混合储能系统可有效降低风电对电网的影响。首先,有效地分解风电有功功率,得到混合储能系统需平抑的波动功率;然后,在电池及超级电容器荷电状态、额定功率及充放电时间的允许范围... 风电功率波动对电网造成不容忽视的影响。风电并网处加入混合储能系统可有效降低风电对电网的影响。首先,有效地分解风电有功功率,得到混合储能系统需平抑的波动功率;然后,在电池及超级电容器荷电状态、额定功率及充放电时间的允许范围内实现超级电容器优先充放电的协调控制方式;最后,应用映射于Bloch球面的量子遗传算法,确定满足混合储能系统技术要求及工程指标的混合储能系统配置方案,使混合储能系统成本最低。算例分析证明了在监测荷电状态等约束条件下,优先超级电容器充放电控制方式的有效性及Bloch球面量子遗传算法配置混合储能系统方法的合理性。 展开更多

关键词 风电有功功率波动 混合储能 容量配置 协调控制策略 Bloch球面 量子遗传算法

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基于混合萤火虫算法的桥梁颤振分析方法 被引量：4

11

作者 陶仕博 汤爱平 +1 位作者 胡庆杰 刘克同 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期144-150,共7页

在进行颤振临界状态分析时需要求解高次非线性方程组,为了克服传统解法的缺陷,采用混合萤火虫算法对方程组进行求解。使用双参数优化模型,将桥梁颤振临界状态的求解问题转化为优化问题。为弥补萤火虫算法的不足,在萤火虫算法基础上,将... 在进行颤振临界状态分析时需要求解高次非线性方程组,为了克服传统解法的缺陷,采用混合萤火虫算法对方程组进行求解。使用双参数优化模型,将桥梁颤振临界状态的求解问题转化为优化问题。为弥补萤火虫算法的不足,在萤火虫算法基础上,将量子遗传算法的量子计算、交叉和变异操作与萤火虫算法相结合,提出一种混合萤火虫算法。最后,通过若干试验对比分析,证实了该优化模型的可靠性及求解方法的有效性。 展开更多

关键词 颤振 优化模型 量子遗传算法 混合萤火虫算法 最优解

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求解连续空间优化问题的量子差分混合优化算法 被引量：3

12

作者 张锐 高辉 张涛 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期1288-1292,共5页

借鉴量子计算的相关原理和差分进化思想,提出一种用于连续空间优化问题的量子差分混合优化算法。算法的核心是构造由决策向量的分量和量子位概率幅为等位基因的实数编码染色体;采用依据染色体的具体形式设计的互补变异进化部分优秀个体... 借鉴量子计算的相关原理和差分进化思想,提出一种用于连续空间优化问题的量子差分混合优化算法。算法的核心是构造由决策向量的分量和量子位概率幅为等位基因的实数编码染色体;采用依据染色体的具体形式设计的互补变异进化部分优秀个体,以加快算法的收敛速度;利用差分进化思想进化部分随机选取个体,以保持算法的全局搜索能力和鲁棒性。对Benchmark函数测试表明,该算法具有寻优能力强、搜索精度高和稳定性好的特点。应用该算法求解路基沉降预测模型参数估计问题,能够有效提高实测沉降数据的拟合精度. 展开更多

关键词 量子计算 差分进化算法 量子进化算法 混合优化算法 参数估计

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混合蝗虫优化算法求解作业车间调度问题 被引量：15

13

作者 闫旭 叶春明 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2019年第6期257-264,共8页

作为新兴的智能算法,蝗虫优化算法在作业车间调度问题中的应用符合智能制造的趋势。但由于全局寻优能力不足,基本蝗虫优化算法(GOA)在解决作业车间调度问题(JSP)时容易陷入局部最优,导致收敛精度较低。为了克服上述缺陷,利用量子旋转门... 作为新兴的智能算法,蝗虫优化算法在作业车间调度问题中的应用符合智能制造的趋势。但由于全局寻优能力不足,基本蝗虫优化算法(GOA)在解决作业车间调度问题(JSP)时容易陷入局部最优,导致收敛精度较低。为了克服上述缺陷,利用量子旋转门操作对其进行改进,提出了一种基于量子计算思想的混合蝗虫优化算法(HGOA)。此外,对混合蝗虫优化算法进行了计算复杂度分析与全局收敛性证明,并利用11个作业车间标准测试问题进行了仿真实验。通过与基本蝗虫优化算法(GOA)、鲸鱼优化算法(WOA)、布谷鸟搜索算法(CS)、灰狼优化算法(GWO)的比较发现,混合蝗虫优化算法在平均值、最小值、寻优成功率及迭代次数方面存在较优结果。研究表明,混合蝗虫优化算法具有更强的全局搜索能力,更好的收敛精度,能够有效跳出局部最优。 展开更多

关键词 蝗虫优化算法 量子旋转门 作业车间调度问题 收敛性证明 混合算法

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基于量子行为遗传算法的船体局部结构优化设计 被引量：9

14

作者 刘波 林焰 +2 位作者 吕振望 管官 纪卓尚 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期484-492,共9页

采用遗传算法解决船舶复杂结构中混合设计变量优化问题时,其效果很有效,且能获得全局最优可行解。然而,简单遗传算法局部搜索能力差且易于早熟。为了提高对船舶复杂结构设计变量解空间的搜索能力,该文设计了一种基于二进制编码的适用于... 采用遗传算法解决船舶复杂结构中混合设计变量优化问题时,其效果很有效,且能获得全局最优可行解。然而,简单遗传算法局部搜索能力差且易于早熟。为了提高对船舶复杂结构设计变量解空间的搜索能力,该文设计了一种基于二进制编码的适用于混合变量的量子行为遗传算法,比较适合于复杂函数的全局寻优,且搜索能力优于标准遗传算法。通过三个算例对算法的寻优能力进行测试,实验结果表明,采用量子行为遗传算法进行的船体局部结构优化设计具有较好的计算质量与计算效率。 展开更多

关键词 量子行为遗传算法 船体局部结构 结构优化设计 混合设计变量 搜索能力

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混合量子进化算法及其应用 被引量：3

15

作者 俞洋 殷志锋 田亚菲 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2006年第28期72-76,共5页

文章将量子进化算法(QEA)和粒子群算法(PSO)互相结合,提出了两种混合量子进化算法。第一种算法叫做嵌入式粒子群量子进化算法,其主要思想是将简化的PSO进化方程嵌入QEA的进化操作中,简化了QEA算法的结构,增强了QEA跳出局部极值的能力。... 文章将量子进化算法(QEA)和粒子群算法(PSO)互相结合,提出了两种混合量子进化算法。第一种算法叫做嵌入式粒子群量子进化算法,其主要思想是将简化的PSO进化方程嵌入QEA的进化操作中,简化了QEA算法的结构,增强了QEA跳出局部极值的能力。第二种算法叫做量子二进制粒子群算法,其主要思想是将QEA中的量子染色体的概念引入二进制粒子群算法(BPSO),提高了BPSO算法保持种群多样性的能力和运算速度。通过对0-1背包问题和多用户检测问题的求解表明,新的算法不仅操作更简单,而且全局搜索能力有了显著的提高。 展开更多

关键词 量子进化算法 粒子群优化算法 混合 进化算法

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基于等位基因的实数编码量子进化算法 被引量：7

16

作者 张宇献 钱小毅 +1 位作者 彭辉灯 王建辉 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期2129-2137,共9页

为改善量子进化算法的早熟问题,提高算法搜索精度和收敛速度,提出了一种基于等位基因的实数编码量子进化算法。该算法以概率叠加的方式将实数变量按照等位基因进行编码,采用混合更新策略根据基因的"相对优良性"对等位基因进... 为改善量子进化算法的早熟问题,提高算法搜索精度和收敛速度,提出了一种基于等位基因的实数编码量子进化算法。该算法以概率叠加的方式将实数变量按照等位基因进行编码,采用混合更新策略根据基因的"相对优良性"对等位基因进行变尺度变异,在全局搜索与局部搜索平衡的前提下提高搜索速度,之后引入Hε门更新等位基因对应的概率幅度。最后利用Markov链证明了其全局收敛性。数值算例将所提及算法与量子进化算法和基于双链编码的量子遗传算法进行比较,验证了算法的收敛速度和求解精度,并将该算法应用于纺织浆纱工艺参数的优化问题,获得了良好的优化效果。 展开更多

关键词 量子进化算法 实数编码 等位基因 混合更新策略 收敛性分析

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基于混合量子遗传算法的过程神经元网络训练 被引量：5

17

作者 刘志刚 许少华 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2009年第8期2898-2901,共4页

针对过程神经元网络现有学习算法复杂度高、对初值敏感的问题,提出了一种基于混合量子遗传算法的过程神经元网络训练方法。将过程神经元网络的训练转换为等价非线性方程组的优化求解问题,用量子比特构成染色体,采用实数对染色体进行编码... 针对过程神经元网络现有学习算法复杂度高、对初值敏感的问题,提出了一种基于混合量子遗传算法的过程神经元网络训练方法。将过程神经元网络的训练转换为等价非线性方程组的优化求解问题,用量子比特构成染色体,采用实数对染色体进行编码,同时引入拟牛顿算法作局部搜索。该算法可发挥量子遗传算法的群体搜索能力和全局收敛性,以及拟牛顿法较快的收敛速度,同时有效克服了拟牛顿算法对初值敏感的问题。训练结果表明,此算法具有较好的稳定性和有效性。 展开更多

关键词 过程神经元网络 训练 学习算法 优化求解 量子遗传算法 混合遗传算法 拟牛顿迭代法

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一种改进量子遗传算法在地空反辐射混编群兵力配置优化中的应用 被引量：4

18

作者 季军亮 汪民乐 +1 位作者 商长安 高嘉乐 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期992-999,共8页

提出了地空反辐射混编群概念及防电磁干扰与抗空中进袭的综合兵力配置需求,基于电子支援下的空袭作战背景,分析了掩护角、配置距离、有效干扰等要素的相互关系,并以杀伤区面积为目标函数,构建了地空反辐射混编群兵力配置优化模型。结合... 提出了地空反辐射混编群概念及防电磁干扰与抗空中进袭的综合兵力配置需求,基于电子支援下的空袭作战背景,分析了掩护角、配置距离、有效干扰等要素的相互关系,并以杀伤区面积为目标函数,构建了地空反辐射混编群兵力配置优化模型。结合混编群兵力配置特点,对量子遗传算法进行了旋转角的自适应改进,在设置想定实例的基础上,运用改进的量子遗传算法对问题进行求解,并与传统量子遗传算法、粒子群算法和量子涡流算法计算结果进行了对比分析。结果表明:运用改进量子遗传算法求解地空反辐射混编群兵力配置优化问题,全局寻优能力更强、收敛速度更快、稳定性更好。 展开更多

关键词 量子遗传算法 地空反辐射 混编群 兵力配置 量子旋转门

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混合编码方式的图像聚类算法 被引量：3

19

作者 赵春晖 李雪源 崔颖 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期1-9,共9页

基于群体智能优化算法的图像聚类分析,大多数都采用单一的编码方式,使搜索空间过于局限,算法很容易陷入局部最优,为了解决这个问题,提出一种混合编码方式的图像聚类分析算法(HEICA)。该算法构建一种基于图像聚类的混合编码模型,在扩大... 基于群体智能优化算法的图像聚类分析,大多数都采用单一的编码方式,使搜索空间过于局限,算法很容易陷入局部最优,为了解决这个问题,提出一种混合编码方式的图像聚类分析算法(HEICA)。该算法构建一种基于图像聚类的混合编码模型,在扩大搜索空间范围的同时,与改进的雨林算法(IRFA)和量子粒子群算法(QPSO)相结合,提高全局搜索能力。在仿真实验中,采用4组数据集对算法进行聚类有效性测试,并将其与4种常用的聚类算法进行对比,实验结果表明该算法具有较强的全局搜索能力,稳定性高、聚类效果好。 展开更多

关键词 图像聚类分析 混合编码 雨林算法 量子粒子群

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求解旅行商问题的混合量子算法 被引量：2

20

作者 傅家旗 叶春明 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2010年第5期466-470,共5页

提出了求解旅行商问题的混合量子算法(HQA).HQA以量子计算为基础,设计了移位解码,解决了构造路径难的问题.并采用微粒群算法的进化模式和跟踪保优模式,构造了动态惯性权重使量子角更新、更有效,增加了局部优化进行精细搜索.对多个算例... 提出了求解旅行商问题的混合量子算法(HQA).HQA以量子计算为基础,设计了移位解码,解决了构造路径难的问题.并采用微粒群算法的进化模式和跟踪保优模式,构造了动态惯性权重使量子角更新、更有效,增加了局部优化进行精细搜索.对多个算例的测试结果表明,HQA具备了求解旅行商问题的能力. 展开更多

关键词 混合量子算法 旅行商问题 优化

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