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基于动态罚函数遗传算法的电磁探测卫星多星规划方法 被引量:23
1
作者 陈浩 李军 +1 位作者 唐宇 景宁 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期44-50,共7页
针对电磁探测卫星的特点,考虑其主要约束条件,建立了多星联合规划数学模型,提出了基于遗传算法的电磁探测卫星多星规划算法。为处理遗传算法迭代过程中产生的不可行解,引入了基于罚函数法的约束处理方法。针对罚函数法中惩罚系数难以确... 针对电磁探测卫星的特点,考虑其主要约束条件,建立了多星联合规划数学模型,提出了基于遗传算法的电磁探测卫星多星规划算法。为处理遗传算法迭代过程中产生的不可行解,引入了基于罚函数法的约束处理方法。针对罚函数法中惩罚系数难以确定的特点,设计了惩罚系数自适应调整的动态罚函数机制。根据模拟的数据进行实验及分析,表明该方法能有效解决电磁探测卫星多星规划问题。 展开更多
关键词 电磁探测卫星多星规划 约束处理 动态函数 遗传算法
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基于自适应动态惩罚遗传算法的桥梁监测无线测点优化研究 被引量:9
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作者 周广东 操声浪 刘定坤 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2018年第5期86-92,共7页
针对桥梁监测的无线测点优化布置问题,提出一种基于自适应动态惩罚函数的改进广义遗传算法。首先针对无线传感器数量固定和通信距离有限的典型特征将桥梁监测无线测点优化布置表达为约束优化问题,无线传感器的数量和极限传输距离作为优... 针对桥梁监测的无线测点优化布置问题,提出一种基于自适应动态惩罚函数的改进广义遗传算法。首先针对无线传感器数量固定和通信距离有限的典型特征将桥梁监测无线测点优化布置表达为约束优化问题,无线传感器的数量和极限传输距离作为优化问题的约束;其次构建了一种能够根据解的偏离程度和种群中高适应度个体数量自动调整惩罚力度的自适应动态惩罚函数;然后采用精英保存机制和末位淘汰策略对基于二重结构编码的广义遗传算法进行了改进;最后利用一大跨悬索桥对该方法进行了验证,并进一步讨论了自适应动态惩罚函数对解的有效性和收敛速度的影响。结果表明:提出的自适应动态惩罚函数能够根据种群的特征自动改变惩罚尺度,保证无线传感器之间的距离小于极限通信距离,同时将无线数据传输距离对桥梁监测信息获取的影响降到最低;改进的广义遗传算法具有很强的全局快速寻优能力,能够快速搜索到全局最优解,优化结果不仅能够满足无线传感网络数据传输距离的要求,还能最大化无线测点的信息获取能力。 展开更多
关键词 结构健康监测 无线传感网络 测点优化布置 广义遗传算法 自适应动态惩罚函数
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函数优化问题的动态并行量子遗传算法 被引量:2
3
作者 马胡双 石永革 《青岛科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2017年第1期109-115,共7页
针对传统量子遗传算法在解复杂连续函数优化中存在的早熟收敛、收敛速度慢、计算时间长的问题,提出一种解复杂连续函数优化问题的动态并行量子遗传算法(DPQGA)。采用多种群协同进化,每个子种群按照各自的进化目标在不同的搜索区域进化,... 针对传统量子遗传算法在解复杂连续函数优化中存在的早熟收敛、收敛速度慢、计算时间长的问题,提出一种解复杂连续函数优化问题的动态并行量子遗传算法(DPQGA)。采用多种群协同进化,每个子种群按照各自的进化目标在不同的搜索区域进化,形成并行搜索方式,加快算法收敛速度,避免早熟收敛;同时设计了一种新的动态量子旋转角的更新策略及量子门调整策略,减少算法的迭代次数;在最优解连续数代无变化时引入灾变算子,使种群保持良好的多样性。通过对5个测试函数的仿真,结果表明,该算法搜索到的最优解较QGA算法更优。与已有算法相比,该算法在收敛速度、迭代次数、全局寻优能力上都有了较大的改进和提高。 展开更多
关键词 复杂连续函数优化 量子遗传算法 动态调整旋转角 协同进化
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遗传算法与惩罚函数法在油田开发规划中的应用 被引量:2
4
作者 樊芳 刘志斌 《天然气勘探与开发》 2007年第1期63-66,共4页
主要针对油田开发规划优化模型中的产量分配优化模型的求解方法,进行了讨论。遗传算法和惩罚函数法作为通用、高效的优化算法,已应用到工程计算的各个领域。然而传统算法通常只适用于目标函数和约束条件函数可微的情况,而且不能保证求... 主要针对油田开发规划优化模型中的产量分配优化模型的求解方法,进行了讨论。遗传算法和惩罚函数法作为通用、高效的优化算法,已应用到工程计算的各个领域。然而传统算法通常只适用于目标函数和约束条件函数可微的情况,而且不能保证求到全局最优解。文中把“遗传算法+惩罚函数法”的通用方法,应用于油田开发规划中,它非常适合于求解复杂的非线性规划问题。此算法既克服了传统优化算法的不足,得到较为理想的全局最优解,同时也改善了遗传算法的局限性。 展开更多
关键词 油田 开发规划 产量分配 优化模型 遗传算法 惩罚函数
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遗传算法在围护结构动态负荷传递函数辨识中的应用
5
作者 周国峰 王忠东 张增安 《华北水利水电学院学报》 2002年第3期33-35,共3页
基于求得高精度的建筑围护结构动态负荷 ,推出动态负荷传递函数的数学模型及围护结构传热过程和换热过程的离散模型 ,提出采用遗传算法的辨识过程 ,并通过对系统的基因状态描述 ,把系统辨识变为可操作的数学过程 ,使空调负荷计算更为准... 基于求得高精度的建筑围护结构动态负荷 ,推出动态负荷传递函数的数学模型及围护结构传热过程和换热过程的离散模型 ,提出采用遗传算法的辨识过程 ,并通过对系统的基因状态描述 ,把系统辨识变为可操作的数学过程 ,使空调负荷计算更为准确 。 展开更多
关键词 遗传算法 围护结构 动态负荷 传递函数 遗传算法 辨识
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模糊罚函数遗传算法及其在曲线光顺中的应用 被引量:3
6
作者 朱学军 董洪智 +1 位作者 王安麟 张惠侨 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第10期1421-1425,共5页
基于遗传算法中处理约束条件使用的传统罚函数方法效果并不理想 ,文中提出了一种处理约束优化问题的模糊罚函数遗传算法 ,并将这种方法用于计算机辅助图形设计中的扫描光栅曲线的光顺问题 。
关键词 遗传算法 模糊理论 惩罚函数 曲线光顺 CAD
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遗传算法结合FLNN实现加速度传感器动态特性补偿 被引量:7
7
作者 俞阿龙 《计量学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期347-350,共4页
对加速度传感器动态性能进行分析,利用遗传算法与函数链神经网络相结合实现其动态性能补偿的方法,介绍补偿原理以及算法,给出了用遗传算法和函数链神经网络相结合建立的加速度传感器动态补偿网络的数学模型。结果表明,这种补偿模型具有... 对加速度传感器动态性能进行分析,利用遗传算法与函数链神经网络相结合实现其动态性能补偿的方法,介绍补偿原理以及算法,给出了用遗传算法和函数链神经网络相结合建立的加速度传感器动态补偿网络的数学模型。结果表明,这种补偿模型具有精度高、有良好的鲁棒性以及动态补偿器实现简单等优点,在测试领域中有很好的应用前景。 展开更多
关键词 计量学 加速度传感器 函数链神经网络 动态补偿 遗传算法
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解非线性规划问题的非参数罚函数多目标正交遗传算法
8
作者 刘淳安 王宇平 《运筹与管理》 CSCD 2006年第5期35-38,共4页
对非线性规划问题的处理通常采用罚函数法,使用罚函数罚的困难在于参数的选取。本文提出了一种解非线性规划问题非参数罚函数多目标正交遗传算法,对违反约束的个体进行动态的惩罚以保持群体中不可行解的一定比例,从而不但有效增加种群... 对非线性规划问题的处理通常采用罚函数法,使用罚函数罚的困难在于参数的选取。本文提出了一种解非线性规划问题非参数罚函数多目标正交遗传算法,对违反约束的个体进行动态的惩罚以保持群体中不可行解的一定比例,从而不但有效增加种群的多样性,而且避免了传统的过度惩罚缺陷,使群体更好地向最优解逼近。数据实验表明该算法对带约束的非线性规划问题求解是非常有效的。 展开更多
关键词 非线性规划 正交遗传算法 多目标优化 惩罚函数
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基于自适应惩罚遗传算法的给水管网优化设计 被引量:4
9
作者 陈俊博 周荣敏 +1 位作者 季广辉 万耀强 《节水灌溉》 北大核心 2007年第2期34-36,共3页
针对给水管网遗传优化设计中常规惩罚函数边界约束条件存在的问题,提出了一种能根据每代计算结果自适应调节惩罚因子的自适应惩罚遗传算法,并应用改进遗传算法寻求管网投资最小的设计方案.研究表明,应用该方法能够更有效地搜索最优解,... 针对给水管网遗传优化设计中常规惩罚函数边界约束条件存在的问题,提出了一种能根据每代计算结果自适应调节惩罚因子的自适应惩罚遗传算法,并应用改进遗传算法寻求管网投资最小的设计方案.研究表明,应用该方法能够更有效地搜索最优解,可节约工程费用2.29%~12.01%,在工程优化设计中有一定的实用价值. 展开更多
关键词 自适应惩罚函数 遗传算法 给水管网 优化设计
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考虑罚函数时二维缺陷声波识别的遗传算法
10
作者 薛雁 冯文杰 《石家庄铁道学院学报》 2004年第2期77-80,共4页
研究在考虑惩罚函数时,用遗传算法对声波场中二维缺陷形状的识别问题。首先建立介质参数扰动函数和散射场之间非线性关系的积分方程,进而将所关心的缺陷识别问题转化为关于扰动函数的反演,最后用遗传算法给出就后场散射远场测量时几种... 研究在考虑惩罚函数时,用遗传算法对声波场中二维缺陷形状的识别问题。首先建立介质参数扰动函数和散射场之间非线性关系的积分方程,进而将所关心的缺陷识别问题转化为关于扰动函数的反演,最后用遗传算法给出就后场散射远场测量时几种典型缺陷的识别结果。 展开更多
关键词 缺陷 识别 遗传算法 惩罚函数 声波
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基于一种新的惩罚函数的动态规划算法的检测前跟踪 被引量:2
11
作者 陶海印 《舰船电子对抗》 2010年第1期109-111,共3页
对基于动态规划算法(DPA)的检测前跟踪(TBD)的低信噪比小目标检测的原理进行了分析,同时通过仿真比较了各参数对算法性能的影响,并针对状态转移数对检测性能的影响,提出了一种基于新的惩罚函数的算法,改善了性能。
关键词 检测前跟踪 动态规划算法 惩罚函数
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基于分组降维规则和遗传算法的人造板材矩形件优化下料方法 被引量:8
12
作者 张国梁 侯晓鹏 +3 位作者 苗虎 安源 周玉成 姚永和 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期181-186,共6页
人造板材矩形件优化下料属二维下料问题,并已经被证明是具有高度复杂性的 NP 完备问题(吴杰君,2004;卢开澄,1998),目前尚无有效的最优解算法。国内外对此类问题的研究主要考虑某种近似算法和启发式算法,很多专家和学者做了卓有... 人造板材矩形件优化下料属二维下料问题,并已经被证明是具有高度复杂性的 NP 完备问题(吴杰君,2004;卢开澄,1998),目前尚无有效的最优解算法。国内外对此类问题的研究主要考虑某种近似算法和启发式算法,很多专家和学者做了卓有成效的研究工作( Suliman,2006;季君等,2012;Furini et al.,2013)。遗传算法的全局搜索和并行处理能力使其在优化下料问题中得到了大量应用,无论是标准遗传算法或与其他算法相结合都体现出其解决复杂问题的有效性(曹炬等,1999;马炫等,2007;蒋兴波等,2008)。然而,现有排样算法中大多考虑大规模零件的整体套排(岳琪,2005;高乐文,2010),排样方案虽能获得较高的基材利用率和较小的余料损失,但过多的零件组合导致开料锯在切割过程中锯路变化烦琐,从而降低开料速度。因此下料算法的设计应充分考虑实际的生产工艺。一般情况下,在一块完整的基材上允许参与排样的零件种类数应为2~3种(张文江,1999)。 展开更多
关键词 优化下料 分组降维 混合惩罚函数 遗传算法
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一种基于信息熵的多种群遗传算法 被引量:21
13
作者 李纯莲 王希诚 +1 位作者 赵金城 武金瑛 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期589-593,共5页
通过模型变换建立了一种约束优化的演化设计模型,并构造出求解此模型的多种群空间收缩遗传算法.利用最优解在各种群中的存在概率将信息熵概念引入进化过程,构造出一种含有熵的多目标优化模型,利用该模型可以直接显式地给出作为拉格朗日... 通过模型变换建立了一种约束优化的演化设计模型,并构造出求解此模型的多种群空间收缩遗传算法.利用最优解在各种群中的存在概率将信息熵概念引入进化过程,构造出一种含有熵的多目标优化模型,利用该模型可以直接显式地给出作为拉格朗日乘子的种群最优解存在概率,从而得出多种群遗传操作的空间收缩因子,控制各种群寻优搜索时解空间的收缩.用种群的多样性避免遗传进化的早熟现象,以空间收缩尺度作为停机判据,有效地控制了算法的收敛.数值算例显示,熵的介入使随机搜索类进化算法的寻优目的性大为增强,从而提高了演化设计的计算效率. 展开更多
关键词 信息熵 遗传算法 准精确惩罚函数 拉格朗日乘子 约束优化 空间收缩尺度
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基于退火遗传算法的小推力轨道优化问题研究 被引量:18
14
作者 任远 崔平远 栾恩杰 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期162-166,202,共6页
利用退火遗传算法解决小推力轨道优化问题。首先利用传统混合法将轨道优化问题归结为受非线性方程约束的参数优化问题。通过结合退火和随机惩罚函数对约束条件进行处理后,用遗传算法求解这个参数优化问题。最后再采用局部优化算法提高... 利用退火遗传算法解决小推力轨道优化问题。首先利用传统混合法将轨道优化问题归结为受非线性方程约束的参数优化问题。通过结合退火和随机惩罚函数对约束条件进行处理后,用遗传算法求解这个参数优化问题。最后再采用局部优化算法提高解的精度。这种算法既保持了传统混合法精度高、解轨线光滑的优点,又克服了传统轨道优化方法收敛性差、初始猜测困难、容易陷入局部极小解的缺点。在本文的最后,利用文中提出的轨道优化算法求解“喷-停-喷”型定常推力幅值地球-木星轨道转移问题。算例证明此算法可以有效地求解小推力轨道转移问题,尤其适用于传统轨道优化方法难以求解的复杂轨道优化问题。 展开更多
关键词 小推力 轨道优化 遗传算法 惩罚函数
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面向零件的人造板材矩形件锯切排样数学建模及遗传算法求解 被引量:4
15
作者 张国梁 蔡小娜 +3 位作者 侯晓鹏 赵旦 周玉成 葛浙东 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期150-159,共10页
【目的】探讨人造板材矩形零件锯切排样的启发式规则,建立锯切排样的数学模型并研究求解方法,为解决由于整体套排导致国产排样系统使开料锯在工作过程中锯路变化繁琐、降低切割效率的问题提供科学依据。【方法】基于一套板式家具下料清... 【目的】探讨人造板材矩形零件锯切排样的启发式规则,建立锯切排样的数学模型并研究求解方法,为解决由于整体套排导致国产排样系统使开料锯在工作过程中锯路变化繁琐、降低切割效率的问题提供科学依据。【方法】基于一套板式家具下料清单中往往有2种或2种以上零件存在相互配合尺寸的情况,提出基于配合尺寸的分组降维启发式规则,按配合尺寸由大到小排序并将所有矩形零件分组,使每组零件种类不大于4种;以余料面积最小为评价指标,建立面向零件的锯切排样数学模型,通过设定冗余系数估算基材板需求量,以矩形零件数量及在基材板上的排样长度、宽度和面积不超限为约束条件,设立排样宽度系数并通过为矩形零件和基材板的长、宽尺寸增加一个单位的锯路宽度以抵消在基材板最下端和最右端的"虚拟锯路损失";采用遗传算法进行模型求解并利用惩罚函数法处理约束条件,经染色体整数编码、初始种群建立、具有一定自适应性的惩罚因子建立、基于外点惩罚函数的适应度函数建立和遗传操作,利用结合MATLAB遗传算法工具箱而建立的排样算法计算出描述排样方案的向量;通过实例验证模型和算法的可行性。【结果】所有矩形零件的排样方案通过4个参数来描述,即某个排样零件的排放目标板材号、在基材板上的排放行号及横向或竖向的排放方式;排样矩阵的行数为4,列数为矩形零件总数,每列表示1个零件的排样结果。应用实例表明,基于配合尺寸的启发式规则使多种矩形零件分组排样,每组排样方案的最优控制向量可明显划分为高低不同的4段,分别表示4个参数;遗传运算在限定的迭代次数内都趋于收敛,体现出较好的全局寻优能力,排样方案的可视化图形满足"一刀切"的锯切工艺要求,且锯路规整,有利于提高锯切效率。【结论】基于配合尺寸的启发式规则和面向零件的锯切排样模型对于人造板材优化排样具有一定可行性,可为板式家具锯切排样提供新的解决方法,但要提高开料锯的锯切效率,还需将走刀次数、惩罚因子的优化选择等加以综合考虑。 展开更多
关键词 锯切排样 分组降维 配合尺寸 面向零件 遗传算法 惩罚函数
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用遗传算法求解中子能谱 被引量:7
16
作者 王冬 何彬 张全虎 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1270-1275,共6页
由多球中子谱仪的响应矩阵和测量结果得到中子能谱属于少道解谱问题,存在多种可能解,因此,解谱过程是在解空间中寻找问题的最优解。遗传算法作为优化算法的一种,在求解这类问题上具有很大优势,通过基因操作,遗传算法可获得问题的全局最... 由多球中子谱仪的响应矩阵和测量结果得到中子能谱属于少道解谱问题,存在多种可能解,因此,解谱过程是在解空间中寻找问题的最优解。遗传算法作为优化算法的一种,在求解这类问题上具有很大优势,通过基因操作,遗传算法可获得问题的全局最优解。本文根据中子能谱求解问题的特点,提出了一种新的适应度函数,它由1个距离项和1个惩罚项组成,距离项用于保证计算结果能够再现测量结果,惩罚项用于保证解的连续性,避免求解结果数据的剧烈变化。选择了5种具有代表性的能谱作为真实能谱,并将其与响应函数相乘后的结果作为模拟测量结果,用遗传算法求解的结果与真值符合较好,且能很好地再现模拟测量结果,表明了采用这种适应度函数的遗传算法在求解中子能谱中的可行性。 展开更多
关键词 多球中子谱仪 中子能谱解谱 遗传算法 适应度函数 惩罚函数
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一种用于氧化铝生料浆优化调配的改进遗传算法 被引量:3
17
作者 阳春华 杨旭坤 +1 位作者 王雅琳 桂卫华 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期775-779,共5页
为解决烧结法氧化铝生料浆调配过程中评判指标复杂、计算劳动强度大、难以获取最优调配组合,造成料浆成分波动大等问题,以物料平衡为基础,结合生产运行经验,建立综合考虑生料浆质量指标要求、当前满槽质量指标和调配后剩余各槽质量指标... 为解决烧结法氧化铝生料浆调配过程中评判指标复杂、计算劳动强度大、难以获取最优调配组合,造成料浆成分波动大等问题,以物料平衡为基础,结合生产运行经验,建立综合考虑生料浆质量指标要求、当前满槽质量指标和调配后剩余各槽质量指标的生料浆调配过程优化模型;针对优化模型中存在的多目标、非线性和多约束特点,提出一种根据适应度函数自动调整交叉概率和变异概率的改进遗传算法,并结合惩罚策略求解最优调配方案。该方法与传统的枚举递归寻优算法相比,减小了时间复杂度,总能保证在1 min内快速求得最优调配方案。工业应用结果表明,该算法满足现场调配工艺要求,可大幅度减轻计算劳动强度,减少生料浆质量指标的波动,使熟料指标碱比、铝硅比的平均合格率分别提高0.34%和5.95%,为后续生产的稳定发挥了重要作用。 展开更多
关键词 生料浆 优化调配 遗传算法 惩罚函数
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基于遗传算法的风力机塔架最优化设计方法 被引量:7
18
作者 徐奴文 李俊杰 王卫争 《可再生能源》 CAS 2008年第1期13-16,共4页
探讨了遗传算法在风力机塔架结构优化设计中的应用。通过对经典遗传算法进行改进,建立了存在约束条件的遗传算法优化设计模型;考虑结构受力特点,给出了塔架体系在屈曲性能约束条件下的最优化设计方法。另外,针对遗传算法容易收敛到局部... 探讨了遗传算法在风力机塔架结构优化设计中的应用。通过对经典遗传算法进行改进,建立了存在约束条件的遗传算法优化设计模型;考虑结构受力特点,给出了塔架体系在屈曲性能约束条件下的最优化设计方法。另外,针对遗传算法容易收敛到局部最优点的缺陷,改变各变量相应初始界限值,进行两次遗传算法操作运算,使工作效率提高,且结果更为精确。最后,对某风力机塔架进行在简化荷载作用下的最优化设计,得到了较满意的结果。 展开更多
关键词 遗传算法 惩罚函数 风力机塔架 最优化
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遗传算法在生物组织电导率重构中的应用研究 被引量:5
19
作者 王文轲 黄卡玛 +1 位作者 刘智明 刘琦 《电波科学学报》 EI CSCD 2003年第4期400-403,412,共5页
在载流线圈作用下,通过测量生物组织产生的二次场对线圈阻抗的改变,应用遗传算法重构分层生物组织各层电导率和厚度的方法。结合惩罚函数法对适应度进行了优化。数值计算结果表明改进后的算法在搜索速度和精确度上明显提高,并且具有较... 在载流线圈作用下,通过测量生物组织产生的二次场对线圈阻抗的改变,应用遗传算法重构分层生物组织各层电导率和厚度的方法。结合惩罚函数法对适应度进行了优化。数值计算结果表明改进后的算法在搜索速度和精确度上明显提高,并且具有较高的抗噪性能。 展开更多
关键词 遗传算法 生物组织 电导率重构 惩罚函数 载流线圈 线圈阻抗
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基于遗传算法的约束优化方法评述 被引量:23
20
作者 孙艳丰 郑加齐 +1 位作者 王德兴 武华 《北方交通大学学报》 CSCD 北大核心 2000年第6期14-19,共6页
用遗传算法求解无约束优化问题已经取得了成功 ,但如何处理有约束优化问题是其面临的问题之一 .目前处理这一问题没有一致适用的方法 ,最常用的处理约束方法是惩罚函数法 ,也有一些其它方法 .本文对近几年出现的几种方法进行了介绍 ,并... 用遗传算法求解无约束优化问题已经取得了成功 ,但如何处理有约束优化问题是其面临的问题之一 .目前处理这一问题没有一致适用的方法 ,最常用的处理约束方法是惩罚函数法 ,也有一些其它方法 .本文对近几年出现的几种方法进行了介绍 ,并评述了它们的优缺点 . 展开更多
关键词 遗传算法 约束 惩罚函数 优化方法
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