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基于SEIRS传染病模型的函数优化方法——SEIRS算法 被引量:7
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作者 黄光球 孙思雅 陆秋琴 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2014年第12期2671-2687,共17页
为了解决复杂函数优化问题,采用SEIRS传染病模型提出了SEIRS算法.在该算法中,假设某个生态系统由若干人类个体组成,每个个体均由若干个特征来表征.该生态系统存在一种传染病在个体之间传染,该传染病攻击的是个体的部分特征.每个染病个... 为了解决复杂函数优化问题,采用SEIRS传染病模型提出了SEIRS算法.在该算法中,假设某个生态系统由若干人类个体组成,每个个体均由若干个特征来表征.该生态系统存在一种传染病在个体之间传染,该传染病攻击的是个体的部分特征.每个染病个体均经历易感、潜伏、发病和治愈等阶段,这些阶段的综合作用决定了个体的体质强弱;利用SEIRS传染病模型所描述的疾病传播机理构造出了相关算子,使个体之间能充分交换信息.结果表明:E-E,I-I和R-R算子能使体质强壮的个体向体质弱的个体传递强壮特征信息,使得后者能向好的方向发展;S-E,S-R,E-I(ω)和R-S(ω)算子能使处于不同状态的个体获得其他个体的平均特征信息,从而降低了该个体陷入局部最优解的概率;S-S算子能使个体的活跃度提高,从而扩大其搜索范围;E-R和I-R算子既具有S-S算子的特征又具有S-E,S-R,E-I(ω)和R-S(ω)算子的特征.体质强壮的个体能继续生长,而体质虚弱的个体则停止生长,从而确保本算法具有全局收敛性.测试结果表明:本算法具有搜索能力强的特点,对求解复杂函数优化问题具有很高的收敛速度. 展开更多
关键词 函数优化 智能优化计算 传染病动力学 SEIRS传染病模型 SEIRS算法
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捕食-被食动力学优化算法 被引量:3
2
作者 陆秋琴 黄光球 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期3975-3984,共10页
为了解决复杂函数优化问题,提出了捕食-被食动力学优化算法。该算法假设在某生态系统中有捕食者和被食者两个种群。两类种群内部有竞争,种群内部密度越高竞争越激烈,种群特征更容易产生变化;强壮种群更容易在竞争中战胜弱势种群,从而使... 为了解决复杂函数优化问题,提出了捕食-被食动力学优化算法。该算法假设在某生态系统中有捕食者和被食者两个种群。两类种群内部有竞争,种群内部密度越高竞争越激烈,种群特征更容易产生变化;强壮种群更容易在竞争中战胜弱势种群,从而使得自身特征发生较大改变。捕食者种群食用被食者种群后,其特征也发生变化。根据上述特点构造出了竞争算子、捕食-被食算子和生长算子,这些算子有利于使搜索跳出局部陷阱。本算法具有全局收敛性的特点,可求解一类极复杂优化问题。 展开更多
关键词 进化算法 智能优化计算 启发式搜索 种群动力学 捕食-被食动力学模型
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生态平衡动力学优化算法 被引量:2
3
作者 陆秋琴 黄光球 《计算机科学与探索》 CSCD 北大核心 2017年第10期1689-1700,共12页
为了解决复杂函数优化问题,提出了一种Lotka-Volterra生态平衡动力学优化算法。该算法假设在某个生态系统中有自养者、消费者和分解者3个种群。自养者主要是植物;消费者主要是以自养者为食的动物;分解者主要分解消费者的死有机体,并给... 为了解决复杂函数优化问题,提出了一种Lotka-Volterra生态平衡动力学优化算法。该算法假设在某个生态系统中有自养者、消费者和分解者3个种群。自养者主要是植物;消费者主要是以自养者为食的动物;分解者主要分解消费者的死有机体,并给自养者提供营养物质。根据上述生态系统中种群的关系构造出了消费者-自养者算子、自养者-分解者算子、分解者-消费者算子和生长算子。自养者、消费者和分解者种群的生长变化相当于搜索空间的试探解从一个位置转移到另外一个位置。该算法具有搜索能力强和全局收敛性的特点,为复杂优化问题的求解提供了一种解决方案。 展开更多
关键词 启发式算法 智能优化计算 进化计算 Lotka-Volterra生态平衡动力学模型
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基于人工食物链的动物群优化算法
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作者 黄光球 孙思雅 陆秋琴 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2014年第9期2673-2680,共8页
为了解决目标函数中含有sin、cos等周期函数的优化问题,基于生态系统循环食物链思想提出了一种新型函数优化算法,即AFC-ASO算法。在该算法中,假设在生态系统中的某个循环食物链系统中生活有多种不同类型的动物,这些不同类型的动物采取... 为了解决目标函数中含有sin、cos等周期函数的优化问题,基于生态系统循环食物链思想提出了一种新型函数优化算法,即AFC-ASO算法。在该算法中,假设在生态系统中的某个循环食物链系统中生活有多种不同类型的动物,这些不同类型的动物采取循环食物链的方式维持该生态系统的生态平衡。进食的方法是采用攫取食饵动物部分器官或吸取其体内物质的方式,但不会危及食饵动物的生命;同类型的动物分雌、雄两种性别。每种类型的动物在该生态系统中活动时,具有捕食、交配、集群、逃逸、游弋五种行为,依据这五种行为构造出了相关的演化算子。其中,捕食算子能够使得个体器官间交换信息;交配算子能使强壮个体将其优良信息传给虚弱个体;集群算子能使个体摆脱局部最优解陷阱;避险算子能增强个体之间的分散度;闲逛算子可以增加当前个体的活跃度;生长算子能确保该算法具有全局收敛性。结果表明,算法对求解某些类型的复杂函数优化问题,特别是目标函数中含有sin、cos等周期函数的一类复杂函数优化问题,具有较高的适应性和收敛速度。 展开更多
关键词 函数优化 智能优化计算 食物链 人工动物群
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具有脉冲毒素输入的生态毒理动力学的函数优化方法
5
作者 黄光球 徐晓龙 陆秋琴 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2014年第8期254-262,共9页
为了解决某些函数优化问题,基于具有脉冲毒素输入的生态毒理动力学模型提出了可全局收敛的函数优化算法。在该算法中,令环境系统与优化问题的搜索空间相对应,该环境系统存在污染现象,污染源定期地向环境系统注入有毒污染物。有多种不同... 为了解决某些函数优化问题,基于具有脉冲毒素输入的生态毒理动力学模型提出了可全局收敛的函数优化算法。在该算法中,令环境系统与优化问题的搜索空间相对应,该环境系统存在污染现象,污染源定期地向环境系统注入有毒污染物。有多种不同类型的种群生活在该环境系统中,不同类型的种群之间存在竞争关系和捕食-被捕食关系,每个种群对应着优化问题的一个试探解。将生态毒理动力学模型映射成对种群的特征的变化规律的描述,利用环境和种群以及种群与种群之间的相互作用构造种群的进化算子,这些算子从多种角度实现了种群与环境以及种群与种群之间的信息交换。结果表明:因环境污染影响的是种群的很少部分特征,当种群演化时,只涉及到很少一部分特征参与运算,故收敛速度可得到提升;环境系统脉冲式注入毒素,可以导致种群的特征状态值发生突然改变,这种特点有利于使搜索跳出局部最优解陷阱;使能够抵抗污染的强壮种群获得生长,而无法抵抗污染的虚弱种群则停止生长,此特点确保了该算法具有全局收敛性。测试结果表明:对某些函数优化问题的求解,本算法与已有的群智能优化算法相比,均具有较高的精度和性能。 展开更多
关键词 函数优化 智能优化计算 生态毒理动力学 环境污染
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生态毒理动力学函数优化方法
6
作者 黄光球 陈继俊 陆秋琴 《计算机应用与软件》 CSCD 2015年第5期249-254,282,共7页
基于生态毒理动力学模型构造出可全局收敛的函数优化算法。在该算法中,将优化问题的搜索空间看成一个存在污染现象的环境系统,将一个试探解看成一个种群,采用生态毒理动力学模型对种群生长特征的变化规律进行描述。种群在污染作用下不... 基于生态毒理动力学模型构造出可全局收敛的函数优化算法。在该算法中,将优化问题的搜索空间看成一个存在污染现象的环境系统,将一个试探解看成一个种群,采用生态毒理动力学模型对种群生长特征的变化规律进行描述。种群在污染作用下不断发生变化,能够抵抗住污染的强壮种群能够获得生长,而无法抵抗住污染的虚弱种群则停止生长。用环境和种群以及种群与种群之间的相互作用关系构造进化算子,这些算子从多种角度实现了种群之间的信息交换。因环境污染影响的是种群的很少部分特征,当种群演化时,只涉及到很少一部分种群特征参与运算,故提高了算法的收敛速度。测试结果表明本算法的精度和性能优于已有的群智能优化算法。 展开更多
关键词 函数优化 智能优化计算 生态毒理动力学 环境污染
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基于记忆原理的人际关系优化算法
7
作者 苏佳 黄光球 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期309-318,共10页
为求解复杂函数优化问题,基于人类记忆原理和人际关系,提出了一种新型函数优化方法,即MP-IRO算法。在该算法中,将个体分为恋人、知己、敌人、小人、陌生人5种对象类型,对应于恋爱、聚集、攻击、排斥、防御等5种行为,并构造相应的演化算... 为求解复杂函数优化问题,基于人类记忆原理和人际关系,提出了一种新型函数优化方法,即MP-IRO算法。在该算法中,将个体分为恋人、知己、敌人、小人、陌生人5种对象类型,对应于恋爱、聚集、攻击、排斥、防御等5种行为,并构造相应的演化算子。恋爱算子能优先选择拥有长时记忆的个体,分享其表征特性;聚集算子能使个体摆脱局部最优解的陷阱;攻击算子能使个体之间活跃度增强;排斥算子能让个体远离瞬时记忆试探解方向,扩大搜索范围;防御算子能增加随机性。测试结果表明,本算法对求解复杂函数优化问题具有较高的适应性和收敛速度。 展开更多
关键词 函数优化 智能优化计算 记忆原理 人际关系 MP-IRO算法
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基于SEIV传染病模型的函数优化方法
8
作者 黄光球 慕峰峰 陆秋琴 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2014年第11期3375-3384,共10页
为了求解某些类型的复杂函数优化问题,基于SEIV传染病模型提出了一种新型函数优化算法,即SEIV算法。在该算法中,假设某个生态系统由若干个人和动物个体组成;每个人和动物个体均由若干个特征来表征。该生态系统存在一种传染病在人与动物... 为了求解某些类型的复杂函数优化问题,基于SEIV传染病模型提出了一种新型函数优化算法,即SEIV算法。在该算法中,假设某个生态系统由若干个人和动物个体组成;每个人和动物个体均由若干个特征来表征。该生态系统存在一种传染病在人与动物之间传染,其传染规律为动物传给人或动物传给动物,这种传染病攻击的是个体的部分特征。每个染病个体均经历易感、暴露、接种或发病等阶段。个体的体质强弱是通过该个体的某些特征的暴露、某些特征的接种、某些特征的发病与某些特征的易感等情况综合决定的。依据SEIV传染病模型的疾病传播规律构造出了相关演化算子,其中E-E、V-V和I-I算子能传递强壮个体的特征信息,使得虚弱个体能向好的方向发展;S-E和S-S算子能使异类或同类(仅指动物)个体之间交换信息;S-V、V-S、E-I和E-V算子能使个体获得其他同类个体的平均特征信息,从而降低了个体陷入局部最优解的概率;S-S算子能使个体的活跃度提高,从而扩大搜索范围。体质强壮的个体能继续生长,而体质虚弱的个体则停止生长,从而确保该算法具有全局收敛性。结果表明,本算法对求解某些复杂函数优化问题具有较高的适应性和收敛速度。 展开更多
关键词 函数优化 智能优化计算 传染病动力学 SEIV传染病模型 SEIV算法
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