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量子教学优化算法及在函数优化中的应用 被引量:2
1
作者 石彤 李盼池 《吉林大学学报(信息科学版)》 CAS 2020年第5期578-587,共10页
为提升基本教学优化算法的搜索能力,通过融合量子计算原理,提出了一种量子教学优化算法。该方法采用教师自学和学生向教师学两种学习机制搜索全局最优解。个体采用量子比特编码,搜索过程在Bloch球面上进行,个体的更新通过量子比特的绕... 为提升基本教学优化算法的搜索能力,通过融合量子计算原理,提出了一种量子教学优化算法。该方法采用教师自学和学生向教师学两种学习机制搜索全局最优解。个体采用量子比特编码,搜索过程在Bloch球面上进行,个体的更新通过量子比特的绕轴旋转实现,然后将其解码为量子比特的Bloch球面坐标。由于该方法将基本教学算法中每维变量的搜索都扩展到Bloch球面进行,可使搜索过程更为精细,从而加强了对解空间的遍历性。不同维度标准函数极值优化的仿真结果表明,此方法的寻优能力不仅超过基本教学优化算法,同时也超过其他经典群智能优化算法,验证了将量子计算的某些机制和智能优化相融合可提升其优化性能。 展开更多
关键词 智能优化算法 量子计算 教学优化算法 量子教学优化 函数优化
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一种新的带回溯搜索的教学优化算法 被引量:1
2
作者 康佳惠 邹锋 +1 位作者 陈得宝 姜子琪 《佳木斯大学学报(自然科学版)》 CAS 2020年第5期32-39,共8页
针对教学优化算法(Teaching-Learning-Based Optimization,TLBO)种群多样性丢失过快,容易陷入局部最优,全局搜索能力差的问题,提出了一种新的带回溯搜索的教学优化算法。新算法是利用回溯搜索算法(Backtracking Searching Algorithm,BSA... 针对教学优化算法(Teaching-Learning-Based Optimization,TLBO)种群多样性丢失过快,容易陷入局部最优,全局搜索能力差的问题,提出了一种新的带回溯搜索的教学优化算法。新算法是利用回溯搜索算法(Backtracking Searching Algorithm,BSA)全局搜索能力较强和保留历史种群信息的特点,将TLBO和BSA合理的结合起来,形成一种新的混合算法。算法以TLBO的两个阶段为框架,在“教”阶段和“学”阶段分别与BSA结合;“教”阶段TLBO和BSA分别产生一个候选种群,再依概率随机混合产生新种群;“学”阶段和“教”阶段一样产生两个候选种群,再依概率随机选择产生新种群。新算法对18个基准测试函数进行实验,将与其他算法进行对比分析,验证了TLBO-BSA在计算精度、稳定性、收敛速度上有较好的性能。 展开更多
关键词 教学优化算法 回溯搜索算法 混合 全局最优
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多组群教学优化算法-神经网络-支持向量机组合模型在径流预测中的应用 被引量:30
3
作者 崔东文 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2019年第4期41-48,84,共9页
采用5个标准测试函数对多组群教学优化(MGTLO)算法进行仿真验证,并将仿真结果与基本教学优化(TLBO)算法、混合蛙跳算法(SFLA)、差分进化(DE)算法和粒子群优化(PSO)算法的仿真结果进行对比。利用MGTLO算法搜寻基于广义回归神经网络(GRNN... 采用5个标准测试函数对多组群教学优化(MGTLO)算法进行仿真验证,并将仿真结果与基本教学优化(TLBO)算法、混合蛙跳算法(SFLA)、差分进化(DE)算法和粒子群优化(PSO)算法的仿真结果进行对比。利用MGTLO算法搜寻基于广义回归神经网络(GRNN)、径向基神经网络(RBF)、支持向量机(SVM)模型单元的组合模型的最佳模型参数和组合权重系数,提出MGTLO-GRNN-RBF、MGTLO-GRNN-SVM、MGTLO-RBF-SVM、MGTLO-GRNN-RBF-SVM 4种组合预测模型,以新疆伊犁河雅马渡水文站和云南省某水文站年径流量预测为例进行了实例分析,并将预测结果与MGTLO-GRNN、MGTLO-RBF、MGTLO-SVM和GRNN、RBF、SVM 6种单一模型的结果进行对比分析。结果表明:MGTLO算法寻优精度优于TLBO、SFLA、DE和PSO算法,具有较好的收敛速度和全局极值寻优能力;组合模型融合了MGTLO算法与GRNN、RBF、SVM模型单元的优点,在预测精度、泛化能力等方面均优于单一模型;MGTLO算法能有效优化各组合模型的相关参数和权重系数,MGTLO-GRNN-RBF-SVM模型预测精度最高。 展开更多
关键词 径流预测 多组群教学优化算法 广义回归神经网络 径向基神经网络 支持向量机 参数优化
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一种矩形邻域结构的教学优化算法 被引量:3
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作者 何杰光 彭志平 +1 位作者 林伟豪 崔得龙 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1768-1775,共8页
为了克服原始教学优化算法在求解复杂多峰函数时全局寻优精度不高和过早收敛的缺点,提出一种矩形邻域结构和个体扰动的教学优化算法.算法将种群空间设计为矩形结构,个体的矩形邻域由矩形厚度和围绕其的矩形区域个体决定,教和学两个阶段... 为了克服原始教学优化算法在求解复杂多峰函数时全局寻优精度不高和过早收敛的缺点,提出一种矩形邻域结构和个体扰动的教学优化算法.算法将种群空间设计为矩形结构,个体的矩形邻域由矩形厚度和围绕其的矩形区域个体决定,教和学两个阶段都使用邻域最优个体引导搜索,加强了算法勘探新解和开发局部最优解的能力;为了防止算法过早陷入局部最优,增加了基于搜索边界信息引导的个体扰动阶段,使得种群即使在进化的后期仍能保持较好的多样性.对带有偏移和旋转的复杂函数进行仿真测试,结果表明新算法在求解精度和稳定性方面,在绝大多数情况下优于原始教学算法和其他一些近来的优秀改进教学算法. 展开更多
关键词 教学优化算法 矩形邻域结构 邻域层数 边界信息 个体扰动 种群多样性
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基于教学优化算法的多元超越回归模型及其在径流预报中的应用 被引量:6
5
作者 崔东文 《华北水利水电大学学报(自然科学版)》 2016年第6期61-66,71,共7页
基于超越方程内涵,提出多元超越回归(MTR)预报模型。通过4个典型测试函数对新型智能算法——教学优化(TLBO)算法进行仿真验证,并与粒子群优化(PSO)算法、差分进化(DE)算法、萤火虫(FA)算法、布谷鸟搜寻(CS)算法、混合蛙跳算法(SFLA)进... 基于超越方程内涵,提出多元超越回归(MTR)预报模型。通过4个典型测试函数对新型智能算法——教学优化(TLBO)算法进行仿真验证,并与粒子群优化(PSO)算法、差分进化(DE)算法、萤火虫(FA)算法、布谷鸟搜寻(CS)算法、混合蛙跳算法(SFLA)进行对比分析。利用TLBO算法寻优MTR模型参数,提出TLBO-MTR预报模型,并构建TLBO-支持向量机(TLBO-SVM)、TLBO-BP神经网络(TLBO-BP)、TLBO-多元二项式回归(TLBO-MBR)预报模型作对比;以云南省西洋站和董湖站12月份月径流预报为例,进行实例验证。结果表明:1TLBO算法收敛精度优于PSO、DE、FA、CS和SFLA算法,表现出较好的收敛精度和全局寻优能力;2TLBO-MTR模型对于西洋站和董湖站10年预报的平均相对误差绝对值分别为5.59%、6.60%,均优于TLBO-SVM、TLBO-BP和TLBO-MBR预报模型,表现出较好的预报精度。TLBOMTR模型预报方法可为水文预测预报提供新的途径,具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 径流预报 教学优化算法 多元超越回归 参数优化
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一种基于改进教学优化的微弱信号检测方法 被引量:2
6
作者 行鸿彦 沈洁 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2018年第5期37-40,45,共5页
为了快速准确地检测混沌背景中的微弱信号,提高网络泛化能力,文中利用改进教学优化算法优化贝叶斯回声状态网络的模型参数,提出了一种改进教学优化的混沌背景中微弱信号检测方法。通过建立混沌序列单步预测模型,分析预测误差的幅值... 为了快速准确地检测混沌背景中的微弱信号,提高网络泛化能力,文中利用改进教学优化算法优化贝叶斯回声状态网络的模型参数,提出了一种改进教学优化的混沌背景中微弱信号检测方法。通过建立混沌序列单步预测模型,分析预测误差的幅值,检测混沌背景中微弱瞬态信号和周期信号。对Lorenz系统和实测的海杂波数据进行实验研究,验证预测模型的有效性,结果表明,贝叶斯回声状态网络模型的预测结果比支持向量机和径向基神经网络模型的均方根误差降低了2个数量级,缩短了预测时间,提高了预测精度和预测效率,能快速有效地检测混沌背景中微弱信号,且具有更低的门限。 展开更多
关键词 贝叶斯回声状态网络 改进教学优化算法 微弱信号检测 混沌系统
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基于多组群教学优化的随机森林预测模型及应用 被引量:13
7
作者 李月玉 崔东文 高增稳 《人民长江》 北大核心 2019年第7期83-86,91,共5页
为有效提高水文预测预报精度,提出了一种基于多组群教学优化(MGTLO)的随机森林(RF)预测方法,利用MGTLO算法对RF两个关键参数进行优化,构建MGTLO-RF预测模型,并与基于MGTLO算法优化的支持向量机(SVM)、BP神经网络两种常规预测模型作对比... 为有效提高水文预测预报精度,提出了一种基于多组群教学优化(MGTLO)的随机森林(RF)预测方法,利用MGTLO算法对RF两个关键参数进行优化,构建MGTLO-RF预测模型,并与基于MGTLO算法优化的支持向量机(SVM)、BP神经网络两种常规预测模型作对比分析。以云南省龙潭站月径流和年径流预测为例进行实例研究,利用前44 a和后10 a资料对MGTLO-RF等3种模型进行训练和预测。结果表明:所提出的MGTLO-RF模型具有更好的预测精度和泛化能力,可作为水文预测预报和相关预测研究的一种有效工具。 展开更多
关键词 径流预测 多组群教学优化算法 随机森林 参数优化
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一种优化云无线接入网络资源分配算法 被引量:1
8
作者 付国帅 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2023年第11期67-71,80,共6页
在云接入网络(cloud radio access network,C-RAN)中,设备至设备(device-to-device,D2D)通信共享蜂窝用户的资源,提高了频谱利用率。但是资源共享也引入干扰问题,降低了网络的和速率。提出基于教学优化法的资源分配算法(teacher learner... 在云接入网络(cloud radio access network,C-RAN)中,设备至设备(device-to-device,D2D)通信共享蜂窝用户的资源,提高了频谱利用率。但是资源共享也引入干扰问题,降低了网络的和速率。提出基于教学优化法的资源分配算法(teacher learner based optimization-resource allocation,TLRA)。TLRA算法在分配资源时,考虑了干扰问题,并以蜂窝用户端的干扰不高于预定阈值为约束条件,建立目标问题。利用教学优化法求解目标问题,获取最优的资源分配策略。性能分析表明,提出的TLRA算法提高了系统和速率,Jain公平指数接近0.8。 展开更多
关键词 云无线接入网络 D2D通信 资源分配 教学优化算法 和速率
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改进TLBO优化人工鱼群算法实现FCM图像分割 被引量:2
9
作者 贺风婷 刘彦隆 刘鑫晶 《电子设计工程》 2021年第10期56-62,共7页
FCM算法是一种比较流行的模糊聚类算法,将其运用到图像分割领域中,可以更加客观地对像素进行分类,达到较好的分割效果。但是传统的FCM算法存在对初始聚类中心较为依赖的问题,一般情况下,初始聚类中心是随机选取的,如果选择的不合适,则... FCM算法是一种比较流行的模糊聚类算法,将其运用到图像分割领域中,可以更加客观地对像素进行分类,达到较好的分割效果。但是传统的FCM算法存在对初始聚类中心较为依赖的问题,一般情况下,初始聚类中心是随机选取的,如果选择的不合适,则很容易导致算法得不到全局最优解。针对此问题,提出了改进方法,对人工鱼群算法(AFSA)进行改进,利用人工鱼群算法良好的全局搜索功能,同时融合改进的教学优化算法(TLBO),用于搜索FCM算法的初始聚类中心。通过实验证明,提出的算法不仅有效地改善了人工鱼群算法后期寻优速度慢、不精确的问题,并且与标准FCM算法和人工鱼群算法优化FCM算法相比,在迭代次数和运行时间方面,平均下降了14%~55%,分割正确率平均提高了7%~10%,从而在图像分割方面具有更快的分割速度和更优的分割效果。 展开更多
关键词 图像分割 模糊C-均值聚类 人工鱼群算法 教学优化算法 自适应 教学因子
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基于WOA-TLBO算法的有源配电网故障区段定位 被引量:3
10
作者 邱明泉 海涛 +2 位作者 詹植振 张敏 李征 《电子设计工程》 2022年第15期147-151,共5页
为提高有源配电网故障区段定位的精度和容错性能,构造了面向有源配电网的故障区段定位数学模型,在此基础上提出一种融合鲸鱼优化算法和教学优化算法的WOA-TLBO故障区段定位方法,充分利用了WOA的全局探索优势和TLBO的快速收敛优势。以含... 为提高有源配电网故障区段定位的精度和容错性能,构造了面向有源配电网的故障区段定位数学模型,在此基础上提出一种融合鲸鱼优化算法和教学优化算法的WOA-TLBO故障区段定位方法,充分利用了WOA的全局探索优势和TLBO的快速收敛优势。以含多个分布式电源的有源配电网为例进行了仿真测试,结果表明,所提故障区段定位方法能够在有源配电网发生短路故障时实现快速准确的区段定位,并具有良好的容错性。 展开更多
关键词 有源配电网 故障区段定位 鲸鱼优化算法 教学优化算法
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多主体分布式综合能源系统两级协调优化调度方法 被引量:1
11
作者 涂强 范宏 王宏祥 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2023年第11期29-39,共11页
【目的】分布式综合能源系统(distributed integrated energy system, DIES)的建设能够有效提高能源利用效率,对促进能源可持续发展具有重要意义。【方法】提出一种分布式协调两级优化框架来解决DIES最佳运行决策和能源调度。首先,建立... 【目的】分布式综合能源系统(distributed integrated energy system, DIES)的建设能够有效提高能源利用效率,对促进能源可持续发展具有重要意义。【方法】提出一种分布式协调两级优化框架来解决DIES最佳运行决策和能源调度。首先,建立了含多个主体的DIES架构,并提出了分布式两级优化策略;其次将多主体DIES优化问题分解为上下两层,每层被视为具有单独目标函数的独立系统,能源能够在多个地区之间直接交易;然后采用基于教学优化(teaching-learning-based optimization, TLBO)算法解决多层次优化问题,使得每个独立主体根据其自身的利润优化其能源调度。【结果】结果显示:在所提出的分布式两级优化框架下,考虑不同主体间的能源交易,使主体1、2和3的运行成本分别降低了约7.00%、11.63%和8.65%,主体1、2和3的天然气购买量分别降低了约8.36%、3.03%和8.47%,各主体的总碳排放成本降低了约15.73%。【结论】结果表明:通过不同主体间的能源交互方式,使得互联主体从当地能源贸易中获益,总运行成本降低了约12.07%、碳排放总成本降低了约15.73%,促进了系统运行的经济性,而且对于各主体系统运行的灵活性和低碳性都是有益的。 展开更多
关键词 分布式综合能源系统 分布式两级优化策略 多主体 能源交易 基于教学优化算法
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边缘协作环境下最小化完工时间任务调度方法
12
作者 张超 赵辉 +3 位作者 张智峰 王静 万波 王泉 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期114-127,共14页
由于用户地理位置分布不均可能导致边缘服务器负载不均衡,难以为用户提供满意的服务质量。此外,边缘服务器可用资源有限,一些大任务可能难以全部卸载到边缘服务器。针对以上问题,利用多个边缘服务器之间的协作,结合任务部分卸载方式,提... 由于用户地理位置分布不均可能导致边缘服务器负载不均衡,难以为用户提供满意的服务质量。此外,边缘服务器可用资源有限,一些大任务可能难以全部卸载到边缘服务器。针对以上问题,利用多个边缘服务器之间的协作,结合任务部分卸载方式,提出一种边缘协作环境下最小化完工时间的任务调度方法。首先,结合边缘水平协作和任务部分卸载技术,考虑多用户多边缘服务器场景下用户和边缘服务器的位置关系,以最小化任务完工时间为目标,建立任务部分卸载调度模型;其次,提出基于改进分组教学优化算法的任务调度算法,联合优化边缘服务器计算资源分配、用户-边缘服务器关联决策、任务卸载比例以及执行位置决策,以最小化任务完工时间为目标,实现边缘计算环境下任务的高效调度;最后,通过实验将提出的任务调度算法与其他算法在多个指标下进行对比。实验结果表明,所提方法能够有效降低任务完工时间。 展开更多
关键词 边缘协作 部分卸载 调度算法 分组教学优化算法
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考虑决策者偏好的洪灾评估自适应模糊聚类迭代模型及应用
13
作者 邹强 廖力 王学敏 《水电能源科学》 北大核心 2017年第10期63-67,共5页
针对洪灾评估的各种决策者偏好和模型方法复杂度,以模糊聚类迭代模型(FCI)和教学优化算法(TLBO)为基础,综合考虑洪灾评估过程中的决策者主观偏好,建立了基于教学优化算法的洪灾评估自适应模糊聚类迭代模型(AFCI-TLBO),并将该方法应用于... 针对洪灾评估的各种决策者偏好和模型方法复杂度,以模糊聚类迭代模型(FCI)和教学优化算法(TLBO)为基础,综合考虑洪灾评估过程中的决策者主观偏好,建立了基于教学优化算法的洪灾评估自适应模糊聚类迭代模型(AFCI-TLBO),并将该方法应用于四川省洪灾评估中。结果表明,AFCI-TLBO的聚类效果有效性更好,评价结果更为可信。 展开更多
关键词 洪灾评估 决策者偏好 模糊聚类迭代模型 自适应调整 教学优化算法 聚类有效性
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中国科学院深圳先进技术研究院2018年在工程科学方面的一些研究进展
14
作者 《集成技术》编辑部 《集成技术》 2018年第6期88-90,共3页
中国科学院深圳先进技术研究院先进材料中心孙蓉研究员与曾小亮副研究员及其团队主导的研究在高导热绝缘聚合物复合散热材料开发方面取得进展(氮化硼取向调控制备高导热、高强度聚合物复合材料)。该研究通过调控热压的温度和压力,研究... 中国科学院深圳先进技术研究院先进材料中心孙蓉研究员与曾小亮副研究员及其团队主导的研究在高导热绝缘聚合物复合散热材料开发方面取得进展(氮化硼取向调控制备高导热、高强度聚合物复合材料)。该研究通过调控热压的温度和压力,研究了其对制备的环氧树脂/有序氮化硼复合材料断面形貌和导热系数的影响。 展开更多
关键词 高导热 环氧树脂/有序氮化硼复合材料 弯板渐进成型 多孔金属材料 卷积神经网络 图像质量评价 教学优化算法 车载内容中心网络 WiFi室内定位
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