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局部搜索量子遗传算法及其无功优化应用 被引量:4
1
作者 刘红文 张葛祥 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2009年第2期6-10,共5页
针对量子遗传算法局部寻优能力差的不足,提出一种局部搜索量子遗传算法,用于电力系统无功优化。该方法将局部搜索引入到量子遗传算法中,先进行全局寻优,当全局寻优搜索到的最优解经过多次迭代没有变化时,在此解附近产生小的寻优区间,进... 针对量子遗传算法局部寻优能力差的不足,提出一种局部搜索量子遗传算法,用于电力系统无功优化。该方法将局部搜索引入到量子遗传算法中,先进行全局寻优,当全局寻优搜索到的最优解经过多次迭代没有变化时,在此解附近产生小的寻优区间,进行局部寻优,以使算法同时具有较强的全局和局部搜索能力。复杂测试函数和IEEE 30节点测试系统的仿真实验表明,该方法在寻优能力、收敛速度和稳定性方面优于文献中的新量子遗传算法、进化规划等多种方法。 展开更多
关键词 电力系统 无功优化 量子遗传算法 局部搜索量子遗传算法
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基于多目标遗传局部搜索算法的航空导航台频率指配
2
作者 徐亚军 郝博扬 +3 位作者 高田露 张强 鲁合德 曾葆鸿 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第15期6530-6537,共8页
随着运输航空和通用航空的快速发展,航空导航台站的频率指配问题变得越来越重要。首先提出了目前单个航空导航台站频率指配的一般算法。然后针对多个航空导航台频率率指配问题,建立了民航导航台频率指配模型。最后根据传统多目标遗传算... 随着运输航空和通用航空的快速发展,航空导航台站的频率指配问题变得越来越重要。首先提出了目前单个航空导航台站频率指配的一般算法。然后针对多个航空导航台频率率指配问题,建立了民航导航台频率指配模型。最后根据传统多目标遗传算法所存在的收敛速度慢,易陷入局部最优解等缺陷,提出了优化权重分配的多目标遗传算法和基于多目标遗传局部搜索算法来解决航空导航台频率指配问题。该问题涉及多个目标,包括最小化频率干扰和最小使用频率个数指配。仿真结果表明,所提出的多目标遗传局部搜索算法能够有效地解决航空导航台频率指配问题,与传统多目标遗传算法和优化权重分配的多目标遗传算法相比,本算法在解的质量、收敛速度和稳定性方面都有显著提升。 展开更多
关键词 多目标遗传算法 局部搜索 航空导航台 频率指配 禁忌搜索算法
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局部搜索与遗传算法结合的大规模复杂网络社区探测 被引量:53
3
作者 金弟 刘杰 +2 位作者 杨博 何东晓 刘大有 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期873-882,共10页
基于遗传算法的复杂网络社区探测是当前的研究热点.针对该问题,本文在分析网络模块性函数Q的局部单调性的基础上,给出一种快速、有效的局部搜索变异策略,同时为兼顾初始种群的精度和多样性以达到进一步提高搜索效率的目的,采用了标签传... 基于遗传算法的复杂网络社区探测是当前的研究热点.针对该问题,本文在分析网络模块性函数Q的局部单调性的基础上,给出一种快速、有效的局部搜索变异策略,同时为兼顾初始种群的精度和多样性以达到进一步提高搜索效率的目的,采用了标签传播作为初始种群的产生方法;综上,提出了一个结合局部搜索的遗传算法(Genetic algorithm with local search,LGA).在基准网络及大规模复杂网络上对LGA进行测试,并与当前具有代表性的社区探测算法进行比较,实验结果表明了文中算法的有效性与高效性. 展开更多
关键词 复杂网络 社区探测 网络聚类 遗传算法 局部搜索
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基于种群混合迁移策略的并行量子遗传算法 被引量:2
4
作者 陆涛 管荑 +2 位作者 贾鹏 曲志坚 王子灵 《计算机工程与设计》 北大核心 2024年第8期2386-2392,共7页
针对量子遗传算法求解大规模优化问题存在收敛速度慢、易于陷入局部最优等问题,改进量子遗传算法。设计一种种群混合迁移机制促进算法的种群多样性,采用仿TriBA种群结构、双精英种群、重生种群、自适应迁移算子、个体竞争排挤算子以及... 针对量子遗传算法求解大规模优化问题存在收敛速度慢、易于陷入局部最优等问题,改进量子遗传算法。设计一种种群混合迁移机制促进算法的种群多样性,采用仿TriBA种群结构、双精英种群、重生种群、自适应迁移算子、个体竞争排挤算子以及随机失活机制,提高算法的局部勘测能力和全局寻优能力。利用Spark框架实现算法在分布式集群环境下的运算。改进2-opt&R优化算法,通过引入高斯变异提高算法的局部搜索能力,缩小算法的搜索空间。实验结果表明,改进后的算法在全局优化能力、收敛速度、运行速度和求解稳定性等方面均有大幅度提升。 展开更多
关键词 量子遗传算法 种群迁移 Spark框架 并行计算 收敛速度 全局优化 搜索空间
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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:10
5
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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具有混沌局部搜索策略的双种群遗传算法 被引量:17
6
作者 谭跃 谭冠政 +1 位作者 叶勇 伍雪冬 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2011年第2期469-471,共3页
为提高遗传算法的局部和全局搜索能力,提出了一种具有混沌局部搜索策略的双种群遗传算法(CLS-DPGA)。CLSDPGA中,一个作为探测种群,另一个作为开发种群。两个种群按照不同交叉概率和变异概率进行进化,每个种群每进化一代后就对其最优解... 为提高遗传算法的局部和全局搜索能力,提出了一种具有混沌局部搜索策略的双种群遗传算法(CLS-DPGA)。CLSDPGA中,一个作为探测种群,另一个作为开发种群。两个种群按照不同交叉概率和变异概率进行进化,每个种群每进化一代后就对其最优解进行混沌局部搜索。若搜索到更优的解,则取代原最优解直至搜索到预设的混沌次数,同时两个种群之间每10代进行一次移民操作。六个Benchmark函数的实验结果证明,CLS-DPGA比另一种自适应局部搜索策略的遗传算法(a-hGA2)具有更好的寻优能力。 展开更多
关键词 混沌 局部搜索 双种群 遗传算法
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量子遗传算法在多输出Reed-Muller逻辑电路最佳极性搜索中的应用 被引量:16
7
作者 汪鹏君 李辉 +3 位作者 吴文晋 王伶俐 张小颖 戴静 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1058-1063,共6页
量子遗传算法是一种融合量子计算和遗传算法优点的智能算法,常用于求解组合优化问题.本文给出多输出RM(Reed-Muller)逻辑电路最佳极性搜索方案,将量子遗传算法应用到多输出固定极性RM电路逻辑优化中.针对量子遗传算法易陷入局部极值的缺... 量子遗传算法是一种融合量子计算和遗传算法优点的智能算法,常用于求解组合优化问题.本文给出多输出RM(Reed-Muller)逻辑电路最佳极性搜索方案,将量子遗传算法应用到多输出固定极性RM电路逻辑优化中.针对量子遗传算法易陷入局部极值的缺陷,结合群体灾变思想,提出一种基于量子遗传算法的多输出RM逻辑电路最佳极性搜索算法.最后对多个大规模PLA格式基准电路测试表明:该算法与基于遗传算法的最佳极性搜索相比,在优化能力、寻优性能和收敛速度等方面都有不同程度的提高. 展开更多
关键词 量子遗传算法 极性搜索 多输出RM电路 逻辑优化
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基于局部搜索和遗传算法的激光切割路径优化 被引量:19
8
作者 李妮妮 陈章位 陈世泽 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第2期234-236,239,共4页
为了缩短激光加工时间,提高加工效率,提出了一种新的局部搜索法与遗传算法相结合的激光切割路径优化算法。该算法从加工轮廓中提取节点,通过局部搜索法对节点进行局部路径优化,再运用的遗传算法求得近似最优解,遗传算法中的选择算子改... 为了缩短激光加工时间,提高加工效率,提出了一种新的局部搜索法与遗传算法相结合的激光切割路径优化算法。该算法从加工轮廓中提取节点,通过局部搜索法对节点进行局部路径优化,再运用的遗传算法求得近似最优解,遗传算法中的选择算子改进为基于相对适应度的轮盘赌选择算子。详细介绍了算法的原理及实现,通过编程仿真证明该算法与传统的遗传算法相比具有良好的优化效果,可明显缩短加工路径,减少加工时间,提高加工效率。 展开更多
关键词 局部搜索 遗传算法 路径优化 相对适应度
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基于局部搜索技术的混合遗传算法 被引量:10
9
作者 靳飞 单锐 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2013年第2期269-272,共4页
针对基本遗传算法(SGA)容易过早陷入局部最优解及其后期局部能力差的缺点,提出了一种带有局部搜索技术的混合遗传算法(HGA),将一种局部搜索技术加入到遗传算法(GA)中,这种局部搜索技术,即设定一种选择机制,有选择地使用最速下降法,并用... 针对基本遗传算法(SGA)容易过早陷入局部最优解及其后期局部能力差的缺点,提出了一种带有局部搜索技术的混合遗传算法(HGA),将一种局部搜索技术加入到遗传算法(GA)中,这种局部搜索技术,即设定一种选择机制,有选择地使用最速下降法,并用来判断算法是否收敛的情况.将基本遗传算法(SGA)和一种带有局部搜索技术的混合算法(HGA)进行数值结果比较,说明了该算法具有较高的效率和良好的性能. 展开更多
关键词 遗传算法 混合遗传算法 局部搜索技术 最速下降法 实数编码 适应度比例 算数交叉 均匀变异
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基于SQP局部搜索遗传算法的泵站优化运行 被引量:2
10
作者 袁尧 刘超 《农机化研究》 北大核心 2013年第9期16-19,共4页
提出了利用遗传算法求解泵站优化运行问题的方法。同时,引入SQP局部搜索应用于遗传算法中,对随机生成的初始解集进行搜索改进,提高了算法的稳定性。对优化变量采用整数编码,相比常用的二进制编码,缩短了编码长度,加快了算法收敛速度。... 提出了利用遗传算法求解泵站优化运行问题的方法。同时,引入SQP局部搜索应用于遗传算法中,对随机生成的初始解集进行搜索改进,提高了算法的稳定性。对优化变量采用整数编码,相比常用的二进制编码,缩短了编码长度,加快了算法收敛速度。经过实例计算并与同等离散情况下的动态规划法的计算结果比较,基于SQP局部搜索和整数编码的遗传算法计算结果较优,计算用时较短。这表明该方法在泵站优化运行以及相近领域有较高的实用价值。 展开更多
关键词 泵站优化 遗传算法 SQP局部搜索
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基于局部搜索的遗传算法求解自动组卷问题 被引量:9
11
作者 关凇元 刘大有 +2 位作者 金弟 王新华 苏奎 《吉林大学学报(理学版)》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期961-968,共8页
针对目前大多数组卷系统所考虑的约束条件不完善、组卷结果不理想问题.提出一种基于局部搜索的遗传算法(GALS),解决了传统组卷约束不完善等缺点,并得到了较好的组卷结果.该算法采用基于按题型分段的编码方式,3个遗传算子分别采用如下策... 针对目前大多数组卷系统所考虑的约束条件不完善、组卷结果不理想问题.提出一种基于局部搜索的遗传算法(GALS),解决了传统组卷约束不完善等缺点,并得到了较好的组卷结果.该算法采用基于按题型分段的编码方式,3个遗传算子分别采用如下策略:按题型分段交叉策略,保证全局搜索能力及交叉后各题型被选题数不变;基于禁忌表局部搜索的变异机制,对题库进行随机关联搜索,提高了算法搜索能力;采用组合优化进化算法的μ+λ选择策略,有利于算法局部搜索.实验结果表明,相同迭代次数下,新算法找到的最优解明显优于传统的组卷算法. 展开更多
关键词 计算机辅助教学 遗传算法 组合优化 局部搜索 自动组卷
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基于混沌局部搜索的双种群遗传算法 被引量:3
12
作者 张晓伟 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第22期185-186,190,共3页
针对遗传算法局部搜索能力差和早熟收敛的问题,提出一种基于混沌局部搜索的双种群遗传算法。将2个种群分别作为探测种群和开发种群,按不同交叉概率和变异概率进化。种群每进化一代即对其最优解做混沌局部搜索,若搜索到更优解,则取代原... 针对遗传算法局部搜索能力差和早熟收敛的问题,提出一种基于混沌局部搜索的双种群遗传算法。将2个种群分别作为探测种群和开发种群,按不同交叉概率和变异概率进化。种群每进化一代即对其最优解做混沌局部搜索,若搜索到更优解,则取代原最优解,直至搜索到预设的混沌次数,同时2个种群之间每进化10代进行一次移民操作。在6个Benchmark函数上的实验结果表明,该算法具有较好的寻优能力。 展开更多
关键词 混沌搜索 局部搜索 早熟收敛 双种群遗传算法 函数优化
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求解带容量约束车辆路径问题的改进遗传算法 被引量:9
13
作者 徐伟华 邱龙龙 +1 位作者 张根瑞 魏传祥 《计算机工程与设计》 北大核心 2024年第3期785-792,共8页
为解决传统遗传算法求解带容量约束的车辆路径问题时收敛速度慢和局部搜索能力差的问题,对传统遗传算法提出一种改进策略。使用基于贪婪策略的启发式交叉算子加强算法接近最优解的能力,加快算法收敛速度,在变异操作中,引入最近邻搜索算... 为解决传统遗传算法求解带容量约束的车辆路径问题时收敛速度慢和局部搜索能力差的问题,对传统遗传算法提出一种改进策略。使用基于贪婪策略的启发式交叉算子加强算法接近最优解的能力,加快算法收敛速度,在变异操作中,引入最近邻搜索算子,缩小基因变异范围,使用单点局部插入算子提高算法的局部优化能力。采用精英选择和轮盘赌法结合的选择策略,保持种群多样性以加强算法的全局搜索能力。实例计算测试表明,与传统遗传算法相比,所提算法求解平均偏差降低了70.25%,求解时间减少了87.41%;与ALNS和AGGWOA算法相比,有更高的求解质量和更好的稳定性。 展开更多
关键词 遗传算法 车辆路径问题 贪婪策略 交叉算子 最近邻搜索 局部优化 精英选择
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一种新量子遗传算法及其应用 被引量:122
14
作者 张葛祥 李娜 +1 位作者 金炜东 胡来招 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期476-479,共4页
提出一种新量子遗传算法 (NQGA) ,其核心是采用量子比特相位比较法更新量子门和自适应调整搜索网格的策略 ,NQGA具有收敛速度快、全局寻优能力强和计算时间短的特点 .文中通过典型复杂函数测试和应用实例表明 。
关键词 遗传算法 量子遗传算法 IIR滤波器设计 量子比特相位比较法 量子 自适应调整搜索网格 量子计算
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基于通用量子门的量子遗传算法及应用 被引量:11
15
作者 李胜 张培林 +2 位作者 李兵 吴定海 胡浩 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2017年第7期54-59,共6页
为加快量子遗传算法的参数更新速度,简化遗传操作步骤,提出了一种基于通用量子门的量子遗传算法(Quantum Genetic Algorithm with Universal Quantum Gate,UQGA)。该方法以通用量子门为逻辑计算单位,对染色体进行遗传操作。利用Hadamar... 为加快量子遗传算法的参数更新速度,简化遗传操作步骤,提出了一种基于通用量子门的量子遗传算法(Quantum Genetic Algorithm with Universal Quantum Gate,UQGA)。该方法以通用量子门为逻辑计算单位,对染色体进行遗传操作。利用Hadamard门进行基础变换;通用量子门通过新的旋转角度函数,对各个基因位进行选择、变异操作;通过求解适应度函数,得到全局最优解;同时,算法经数学证明是收敛的。该算法应用到函数极值搜索和Iris数据集特征选择中。实验结果表明,UQGA具有较好的全局搜索和特征选择性能,尤其是在收敛速度、运算时间和分类准确率方面明显优于普通量子遗传算法和普通遗传算法。 展开更多
关键词 量子计算 通用量子 量子遗传算法 函数极值搜索 特征选择
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基于球面多区域划分的并行量子遗传算法 被引量:8
16
作者 张亮 陆余良 +1 位作者 杨国正 张旻 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期1035-1041,共7页
论文提出一种基于球面解空间划分的量子遗传算法,引入多区域并行搜索的机制,制定了群间的染色体置换策略,设计了新的量子变异操作,并以种群退化的程度来确定变异的概率。通过理论分析证明了该算法能够以概率1收敛到全局最优解。在组合... 论文提出一种基于球面解空间划分的量子遗传算法,引入多区域并行搜索的机制,制定了群间的染色体置换策略,设计了新的量子变异操作,并以种群退化的程度来确定变异的概率。通过理论分析证明了该算法能够以概率1收敛到全局最优解。在组合优化和连续优化问题的实验中,该算法能够以较快的速率收敛到目标值,收敛过程相对平稳,降低了早熟现象产生的概率,表现出了良好的性能。 展开更多
关键词 量子遗传算法 多区域划分 并行搜索 染色体置换 量子变异
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一种改进的量子遗传算法及其应用 被引量:10
17
作者 杨树欣 詹宁波 田林怀 《计算机工程》 CAS CSCD 2013年第5期196-199,共4页
基于量子位测量的二进制量子遗传算法,在用于连续问题优化时,频繁的解码运算会降低优化效率。为解决该问题,提出一种改进的量子遗传算法。基于Bloch球面建立搜索机制,使用量子位描述个体,采用泡利矩阵建立旋转轴,通过量子位在Bloch球面... 基于量子位测量的二进制量子遗传算法,在用于连续问题优化时,频繁的解码运算会降低优化效率。为解决该问题,提出一种改进的量子遗传算法。基于Bloch球面建立搜索机制,使用量子位描述个体,采用泡利矩阵建立旋转轴,通过量子位在Bloch球面上的绕轴旋转实现进化搜索,利用Hadamard门实现个体变异,以避免早熟收敛,使当前量子位沿着Bloch球面上的大圆逼近目标量子位。实例结果表明,该算法在经历大约26步迭代后,绝对误差积分指标值最小为4.122,优化能力优于基于量子位Bloch坐标的量子遗传算法和带精英保留策略的遗传算法。 展开更多
关键词 量子遗传算法 全局搜索 Bloch球面搜索 变异处理 旋转矩阵
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一种求解Job-shop调度问题的遗传局部搜索算法 被引量:6
18
作者 朱传军 张超勇 +1 位作者 管在林 刘琼 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第14期1707-1711,共5页
利用遗传局部搜索算法求解了作业车间调度问题,遗传算法中的染色体编码采用基于工序的编码,并用插入式贪婪解码机制将染色体解码至主动调度。为了克服传统遗传算法易于早熟收敛的缺点,设计了一种改进的优先操作交叉IPOX操作和子代产生... 利用遗传局部搜索算法求解了作业车间调度问题,遗传算法中的染色体编码采用基于工序的编码,并用插入式贪婪解码机制将染色体解码至主动调度。为了克服传统遗传算法易于早熟收敛的缺点,设计了一种改进的优先操作交叉IPOX操作和子代产生模式的遗传算法。对于遗传算法每个染色体个体,使用基于N6邻域结构的局部搜索进一步使它们得到改善。利用所提出的混合遗传算法求解基准问题,验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 单件作业车间调度 遗传算法 交叉操作 局部搜索
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并行机间歇过程生产调度的遗传局部搜索算法 被引量:6
19
作者 苏生 战德臣 徐晓飞 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第12期2589-2600,共12页
研究了一类集成分批的并行机间歇过程调度问题(parallelmachinebatchprocessschedulingproblem,简称PBPSP),将此问题转化为固定费用运输问题(fixedchargetransportationproblem,简称FCTP)后,提出了具有集中邻域搜索机制和局部最优逃逸... 研究了一类集成分批的并行机间歇过程调度问题(parallelmachinebatchprocessschedulingproblem,简称PBPSP),将此问题转化为固定费用运输问题(fixedchargetransportationproblem,简称FCTP)后,提出了具有集中邻域搜索机制和局部最优逃逸机制的遗传局部搜索算法(geneticlocalsearchalgorithm,简称GLSA).GLSA算法用先根遍历边排列模式编码生成树解,具有高效的子树补充式单点交叉操作.将基于网络单纯型方法的邻域搜索作为变异算子,并提出了连续随机节点邻域搜索的集中邻域搜索策略以及随机旋转变异与全局邻域搜索相结合的局部最优逃逸策略,极大地强化了遗传局部搜索算法的全局寻优能力.实验表明GLSA算法获得的解质量优于基于排列编码的遗传算法和基于矩阵编码的遗传算法,得到了所有Benchmark问题的最优解,且具有高鲁棒性.针对一定规模的FCTP问题,GLSA算法比Tabu启发式搜索算法具有更高的获得最优解几率. 展开更多
关键词 间歇过程 调度 固定费用运输问题 生成树 遗传算法 局部搜索
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基于种群优化的遗传算法的MUSIC谱峰搜索技术 被引量:9
20
作者 王霖郁 康新 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2014年第12期3543-3545,3583,共4页
传统MUSIC算法的谱峰搜索过程中计算量较大,导致其实时性较差。为了改善这一缺陷,将蜜蜂种群繁殖进化的过程进行抽象化,提出一种基于种群优化的遗传算法(IPGA),并将其与MUSIC谱峰搜索相结合。该算法中,种群的最优个体作为蜂王与被选中... 传统MUSIC算法的谱峰搜索过程中计算量较大,导致其实时性较差。为了改善这一缺陷,将蜜蜂种群繁殖进化的过程进行抽象化,提出一种基于种群优化的遗传算法(IPGA),并将其与MUSIC谱峰搜索相结合。该算法中,种群的最优个体作为蜂王与被选中的个体以一定概率进行交叉操作,从而增强了对种群最优个体所包含信息的开采能力;同时,为了避免过早收敛,算法在种群次优解周围进行局部搜索,引入新的个体,增加种群个体的多样性;使用分阶段调整的策略对种群规模进行动态调控。由于种群规模的渐进式变化,不但保证了种群的多样性,同时提高了算法克服未成熟收敛的能力。通过实验数据可以证明该方法具有很好的全局搜索能力,可以对多个目标进行搜索。同时,通过计算量的分析,证明与传统方法相比,该算法通过极大地降低计算量而获得了较好的实时性。 展开更多
关键词 遗传算法 种群 局部搜索 收敛性 MUSIC谱
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