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基于高频组合片段-基因表达式编程算法的轨道交通地面沉降预测模型
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作者 胡珉 卢孟栋 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第8期206-210,共5页
[目的]地面沉降预测和控制是轨道交通盾构法隧道施工中最为关注的问题之一。为了解决现有地面沉降预测和控制中存在的模型表达过于复杂且缺乏解释性的问题,需要一种既简洁清晰,又能够描述复杂问题的可解释模型,GEP(基因表达式编程)算法... [目的]地面沉降预测和控制是轨道交通盾构法隧道施工中最为关注的问题之一。为了解决现有地面沉降预测和控制中存在的模型表达过于复杂且缺乏解释性的问题,需要一种既简洁清晰,又能够描述复杂问题的可解释模型,GEP(基因表达式编程)算法提供了这种可能性,因此需对基于HFS(高频组合片段)-GEP算法的轨道交通地面沉降预测模型进行深入研究。[方法]以杭绍城际铁路某区段盾构隧道工程为依托,选取盾构施工过程中的土舱压力、刀盘扭矩、刀盘转速、推进速度、总推力、隧道埋深及盾尾注浆量等参数作为关键输入型施工参数,地面沉降作为输出型施工参数,通过备选公式集筛选以及HFS选取,建立基于HFS-GEP算法的轨道交通地面沉降预测模型。利用该模型对第180环—第210环区段的关键施工参数进行优化调整,分析盾构施工参数变化对地面最终沉降的影响效果。[结果及结论]基于HFS-GEP算法的地面沉降预测模型可以反映盾构施工参数与地面最终沉降的显式关系;相较于传统GEP算法的地面沉降预测模型,该模型准确度更高,结构更为简洁,且收敛速度更快。通过对盾构关键施工参数进行优化调整,该模型可将第180环—第210环区段的最终沉降量控制在10 mm以内。 展开更多
关键词 轨道交通 地面沉降预测模型 高频组合片段 基因表达式编程算法
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基因表达式编程算法的改进 被引量:2
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作者 蒋宗礼 王光亮 《计算机工程与设计》 北大核心 2017年第12期3298-3305,共8页
为解决基因表达式编程算法(gene expression programming,GEP)存在的收敛速度慢、早熟、易陷入局部极值点等问题,提出3个改进方法。设计自适应进化参数,实现根据进化代数和个体适应度值在群体中所处的排名,动态调整重组率和变异率;将种... 为解决基因表达式编程算法(gene expression programming,GEP)存在的收敛速度慢、早熟、易陷入局部极值点等问题,提出3个改进方法。设计自适应进化参数,实现根据进化代数和个体适应度值在群体中所处的排名,动态调整重组率和变异率;将种群按年龄分层繁衍,进一步扩大基因搜索空间并避免早熟;将GEP移植到Spark分布式框架,进行并行计算,使算法能在较短时间内处理大量搜索任务。实验结果表明,相比传统GEP,改进后的算法有更快的收敛速度、更高预测精度和稳定性。 展开更多
关键词 基因表达式编程算法 自适应进化 分层模型 Spark分布式计算 预测
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基于堆栈解码的元胞基因表达式编程算法 被引量:4
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作者 杨柳 何锫 潘小海 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2009年第12期3280-3282,3286,共4页
基因表达式编程(GEP)算法在评价个体适应度时需要将染色体转换为表达式树,并且在求解复杂问题过程中,由于多样性不足仍出现早熟收敛。针对以上问题,提出一种基于堆栈解码的元胞基因表达式编程算法(SD-CGEP)。利用堆栈直接对染色体进行... 基因表达式编程(GEP)算法在评价个体适应度时需要将染色体转换为表达式树,并且在求解复杂问题过程中,由于多样性不足仍出现早熟收敛。针对以上问题,提出一种基于堆栈解码的元胞基因表达式编程算法(SD-CGEP)。利用堆栈直接对染色体进行解码和适应度评价,可以提高算法的运行速度;通过引入元胞自动机模型,从而提高算法跳出局部最优的能力。符号回归实验表明,SD-CGEP算法在演化效率和预测精度上均超过传统GP、GEP算法。 展开更多
关键词 基因表达式编程算法 元胞自动机 解码 符号回归
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基于基因表达式编程算法的磨料射流切割深度预测模型 被引量:4
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作者 王瑞和 仲冠宇 +3 位作者 周卫东 李罗鹏 杨焕强 王方祥 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期60-65,共6页
针对磨料射流切割套管深度与水力参数、工作参数及磨料参数之间存在复杂的耦合关系及传统预测方法的不足,建立基于基因表达式编程算法的磨料射流切割深度的预测模型。通过将函数表达式基因化,利用选择算子、变异算子、插串算子、变换算... 针对磨料射流切割套管深度与水力参数、工作参数及磨料参数之间存在复杂的耦合关系及传统预测方法的不足,建立基于基因表达式编程算法的磨料射流切割深度的预测模型。通过将函数表达式基因化,利用选择算子、变异算子、插串算子、变换算子等对群体实施遗传操作,得出最优函数表达式,并将其与人工神经网络预测模型、回归预测模型进行对比分析。结果表明,基于基因表达式编程算法的预测值与试验值的平均误差为3.93%,标准误差为0.251,预测精度明显高于其他预测模型,可直观、准确地反映磨料射流切割深度与水力参数、工作参数及磨料参数之间的关系,为磨料射流切割技术的定量控制提供可靠的理论支撑。 展开更多
关键词 射流 基因表达式编程算法 切割套管 切割深度 预测模型
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基于GEP算法的沥青混合料动模量预测 被引量:3
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作者 颜可珍 刘沛 王晓亮 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1106-1110,共5页
采用基因表达式编程算法对沥青混合料动模量进行预测.以沥青混合料空隙率(Va)、有效沥青含量(wbeff)、沥青黏度(η)、荷载频率(f)、集料筛余质量分数(ρ34,ρ38,ρ4)以及集料在0.075mm筛孔上的通过率(ρ200)为主要参数,建立了基于基因... 采用基因表达式编程算法对沥青混合料动模量进行预测.以沥青混合料空隙率(Va)、有效沥青含量(wbeff)、沥青黏度(η)、荷载频率(f)、集料筛余质量分数(ρ34,ρ38,ρ4)以及集料在0.075mm筛孔上的通过率(ρ200)为主要参数,建立了基于基因表达式编程算法的沥青混合料动模量预测模型.结果表明:由预测模型得到的动模量预测值与实测值之间具有较高的相关性;将预测模型与Witczak 1999模型、韩国动模量预测模型和人工神经网络模型等方法进行比较后发现,采用基因表达式编程算法来预测沥青混合料动模量具有简单可靠的优点. 展开更多
关键词 道路工程 沥青混合料 基因表达式编程算法 动模量 预测模型
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基于GRA-GEP的爆破峰值速度预测 被引量:8
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作者 陈秋松 张钦礼 +2 位作者 陈新 肖崇春 姜群 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期2441-2447,共7页
针对在爆破施工中爆破振动危害严重、爆破振动峰值速度难以预测的问题,通过灰色关联度理论和My Eclipse开发工具,建立基于灰色关联度分析(GRA)和基因表达式编程算法(GEP)的GRA-GEP爆破峰值速度预测模型。以湖北铜录山现场露天台阶爆破... 针对在爆破施工中爆破振动危害严重、爆破振动峰值速度难以预测的问题,通过灰色关联度理论和My Eclipse开发工具,建立基于灰色关联度分析(GRA)和基因表达式编程算法(GEP)的GRA-GEP爆破峰值速度预测模型。以湖北铜录山现场露天台阶爆破实测数据进行模拟预测,通过灰色关联度分析,认为最大段药量、总装药量、水平距离、高程差、前排抵抗线长度、测点与最小抵抗线方向夹角等与爆破峰值速度存在相关性,进而为了实现爆破峰值速度进行预测,根据GEP计算思路,采用My Eclipse软件进行Java语言编程模拟运算。研究结果表明:GRA-GEP模型预测结果最大相对误差为14.4%,平均相对误差为7.8%,远低于萨道夫斯基经验公式(平均相对误差30.6%)与BP神经网络预测模型(平均相对误差13.3%)。 展开更多
关键词 爆破振动 爆破峰值速度 灰度关联度分析(GRA-GEP) 基因表达式编程算法 预测
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基于GEP的路径覆盖测试用例生成方法 被引量:3
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作者 陈建明 陈宇 +1 位作者 李志蜀 丁革建 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第15期86-88,共3页
提出一种基于基因表达式编程(GEP)算法、编译器技术、虚拟机技术的路径覆盖测试用例生成方法。该方法使用编译器技术获得程序的静态控制流路径集合,针对集合中的每一条静态控制流路径,使用GEP算法生成覆盖特定路径的测试用例,采用虚拟... 提出一种基于基因表达式编程(GEP)算法、编译器技术、虚拟机技术的路径覆盖测试用例生成方法。该方法使用编译器技术获得程序的静态控制流路径集合,针对集合中的每一条静态控制流路径,使用GEP算法生成覆盖特定路径的测试用例,采用虚拟机完成结果计算,其中有效的结果即所需的测试用例。实验结果证明,该方法能高效、准确地得到覆盖特定控制流路径的测试用例。 展开更多
关键词 基因表达式编程算法 测试用例 路径覆盖测试
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基于Volterra级数对火工品起爆过程的辨识 被引量:1
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作者 徐文文 毕雪芹 陈超波 《兵工自动化》 2019年第8期62-65,共4页
为解决火工品起爆过程中线性函数不能解决元件参数变化、不确定性和非线性强的问题,将Volterra级数模型与基因表达式编程(gene expression programing,GEP)相结合,设计一种新的火工品起爆过程辨识算法。利用Volterra级数能准确反应非线... 为解决火工品起爆过程中线性函数不能解决元件参数变化、不确定性和非线性强的问题,将Volterra级数模型与基因表达式编程(gene expression programing,GEP)相结合,设计一种新的火工品起爆过程辨识算法。利用Volterra级数能准确反应非线性系统的特征来描述火工品起爆过程,GEP算法则克服传统辨识方法的不足,辨识出正确的模型。仿真结果表明,该方法能精确、快速地辨识出火工品起爆过程。 展开更多
关键词 火工品 非线性 VOLTERRA级数 基因表达式编程GEP算法
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