为了解决复杂工程优化问题计算量大的问题,提出了基于Kriging代理模型的改进EGO(Efficient Global Optimization)算法.采用小生境微种群遗传算法求解Kriging模型的相关向量,避免了模式搜索算法求解相关向量时对初始值的敏感性问题.采用...为了解决复杂工程优化问题计算量大的问题,提出了基于Kriging代理模型的改进EGO(Efficient Global Optimization)算法.采用小生境微种群遗传算法求解Kriging模型的相关向量,避免了模式搜索算法求解相关向量时对初始值的敏感性问题.采用小生境微种群遗传算法,结合无惩罚因子的惩罚函数法对EI(Expected Improvement)函数寻优,解决了惩罚因子难以选择的问题,增强了算法的鲁棒性.采用2个数值算例和1个工程算例对算法进行测试的结果表明,改进后的EGO算法收敛精度更高,比较适合在工程中应用.展开更多
在函数最优点求解问题中,如果函数表达式很复杂(或黑箱问题),很难利用常用的优化算法求解全局最优点。这时需要先用插值或拟合函数去逼近原函数,然后对新的逼近函数求最优点,进而得到原函数的最优点。基于上述思想,Jones等人于1989提出...在函数最优点求解问题中,如果函数表达式很复杂(或黑箱问题),很难利用常用的优化算法求解全局最优点。这时需要先用插值或拟合函数去逼近原函数,然后对新的逼近函数求最优点,进而得到原函数的最优点。基于上述思想,Jones等人于1989提出了EGO(Efficient Global Optimization)算法。EGO算法不足之处在于:它浪费了一个采样点判断EGO算法是否满足终止条件,寻求EI最大值点的收敛速率不高,算法终止条件选择不佳,不能保证估计值的最小点(即EI最大值点)是原函数的内点。针对EGO算法的不足之处,提出了改进的加速EGO算法。仿真实验表明,SEGO极大地节省了运算时间,并且能获得任意精度的全局最优点。展开更多
水下小型声探测系统因具有体积小、重量轻的特点易装载于航空反潜机动平台上。新型水下小尺寸扩展式基阵声探测系统不仅具有航空用探测设备的特点又兼具扩展后可以形成更大的孔径尺寸,有效地提高系统灵敏度、阵处理增益和定向精度等优势...水下小型声探测系统因具有体积小、重量轻的特点易装载于航空反潜机动平台上。新型水下小尺寸扩展式基阵声探测系统不仅具有航空用探测设备的特点又兼具扩展后可以形成更大的孔径尺寸,有效地提高系统灵敏度、阵处理增益和定向精度等优势,必将发展为现代反潜战中较为有效的探潜手段之一。结合研制的新型水下小尺寸扩展式基阵声探测系统,开展了工程用系统定向性能水池实验研究。系统设计前端基于模拟退火波束优化算法,中心频率下实测全景波束较优,逼近-30 d B期望旁瓣级的设计要求。后端通过合理的多波束比幅测向算法得到了较好的定向性能,能够满足<3°标准差的指标。实测的定向结果验证了该型水下小尺寸扩展式基阵声探测系统的工程实用性,也为进一步开展工程有效性和稳定性的研究提供了前期的实验参考。展开更多
针对传统的遍历法无法满足多全球卫星导航系统(global navigation satellite system,GNSS)组合导航选星的实时性需求,提出了一种基于灰狼优化(grey wolf optimization,GWO)算法的快速选星方法。该算法利用自适应收敛因子和信息反馈机制...针对传统的遍历法无法满足多全球卫星导航系统(global navigation satellite system,GNSS)组合导航选星的实时性需求,提出了一种基于灰狼优化(grey wolf optimization,GWO)算法的快速选星方法。该算法利用自适应收敛因子和信息反馈机制,在局部寻优与全局搜索之间实现平衡,表现出良好的求解性能,即可以保证在获得理想几何构型的同时大幅减少接收机运算量。经过仿真实验,分析了参数选取对GWO快速选星算法结果的影响。利用实测数据对所提算法进行验证,结果表明,所提算法在四系统组合下,从49颗可见星中选择7颗进行定位时,与遍历法相比,几何精度因子(geometric dilution of precision,GDOP)误差仅为1.8%,而计算效率提高了71.7%。该算法适用于多GNSS组合导航定位不同选星数目的情况,还可以拓展至区域导航卫星系统。展开更多
代理模型在结构优化领域中的应用逐渐增多。相对传统优化方法,代理模型方法在处理带有噪音或仿真模拟十分耗时的问题时有明显优势。加点准则是代理模型技术的一个关键,为了避免陷入局部最优解,加点准则需要同时考虑局部搜索(exploitati...代理模型在结构优化领域中的应用逐渐增多。相对传统优化方法,代理模型方法在处理带有噪音或仿真模拟十分耗时的问题时有明显优势。加点准则是代理模型技术的一个关键,为了避免陷入局部最优解,加点准则需要同时考虑局部搜索(exploitation)和全局搜索(exploration)两部分并加以平衡。本文在Kriging代理模型基础上提出一种基于几何全局搜索的全局优化算法MSG(Multi-start Local Search with Geometrical Exploration),通过数值算例将其与基于不确定性全局搜索的有效全局优化算法EGO(Efficient Global Optimization)进行比较,研究了MSG算法参数的影响,并讨论了MSG与EGO各自的特点和适用范围。展开更多
文摘为了解决复杂工程优化问题计算量大的问题,提出了基于Kriging代理模型的改进EGO(Efficient Global Optimization)算法.采用小生境微种群遗传算法求解Kriging模型的相关向量,避免了模式搜索算法求解相关向量时对初始值的敏感性问题.采用小生境微种群遗传算法,结合无惩罚因子的惩罚函数法对EI(Expected Improvement)函数寻优,解决了惩罚因子难以选择的问题,增强了算法的鲁棒性.采用2个数值算例和1个工程算例对算法进行测试的结果表明,改进后的EGO算法收敛精度更高,比较适合在工程中应用.
文摘在函数最优点求解问题中,如果函数表达式很复杂(或黑箱问题),很难利用常用的优化算法求解全局最优点。这时需要先用插值或拟合函数去逼近原函数,然后对新的逼近函数求最优点,进而得到原函数的最优点。基于上述思想,Jones等人于1989提出了EGO(Efficient Global Optimization)算法。EGO算法不足之处在于:它浪费了一个采样点判断EGO算法是否满足终止条件,寻求EI最大值点的收敛速率不高,算法终止条件选择不佳,不能保证估计值的最小点(即EI最大值点)是原函数的内点。针对EGO算法的不足之处,提出了改进的加速EGO算法。仿真实验表明,SEGO极大地节省了运算时间,并且能获得任意精度的全局最优点。
文摘水下小型声探测系统因具有体积小、重量轻的特点易装载于航空反潜机动平台上。新型水下小尺寸扩展式基阵声探测系统不仅具有航空用探测设备的特点又兼具扩展后可以形成更大的孔径尺寸,有效地提高系统灵敏度、阵处理增益和定向精度等优势,必将发展为现代反潜战中较为有效的探潜手段之一。结合研制的新型水下小尺寸扩展式基阵声探测系统,开展了工程用系统定向性能水池实验研究。系统设计前端基于模拟退火波束优化算法,中心频率下实测全景波束较优,逼近-30 d B期望旁瓣级的设计要求。后端通过合理的多波束比幅测向算法得到了较好的定向性能,能够满足<3°标准差的指标。实测的定向结果验证了该型水下小尺寸扩展式基阵声探测系统的工程实用性,也为进一步开展工程有效性和稳定性的研究提供了前期的实验参考。
文摘针对传统的遍历法无法满足多全球卫星导航系统(global navigation satellite system,GNSS)组合导航选星的实时性需求,提出了一种基于灰狼优化(grey wolf optimization,GWO)算法的快速选星方法。该算法利用自适应收敛因子和信息反馈机制,在局部寻优与全局搜索之间实现平衡,表现出良好的求解性能,即可以保证在获得理想几何构型的同时大幅减少接收机运算量。经过仿真实验,分析了参数选取对GWO快速选星算法结果的影响。利用实测数据对所提算法进行验证,结果表明,所提算法在四系统组合下,从49颗可见星中选择7颗进行定位时,与遍历法相比,几何精度因子(geometric dilution of precision,GDOP)误差仅为1.8%,而计算效率提高了71.7%。该算法适用于多GNSS组合导航定位不同选星数目的情况,还可以拓展至区域导航卫星系统。
文摘代理模型在结构优化领域中的应用逐渐增多。相对传统优化方法,代理模型方法在处理带有噪音或仿真模拟十分耗时的问题时有明显优势。加点准则是代理模型技术的一个关键,为了避免陷入局部最优解,加点准则需要同时考虑局部搜索(exploitation)和全局搜索(exploration)两部分并加以平衡。本文在Kriging代理模型基础上提出一种基于几何全局搜索的全局优化算法MSG(Multi-start Local Search with Geometrical Exploration),通过数值算例将其与基于不确定性全局搜索的有效全局优化算法EGO(Efficient Global Optimization)进行比较,研究了MSG算法参数的影响,并讨论了MSG与EGO各自的特点和适用范围。
