具温度效应的草地贪夜蛾种群动力学分析和风险评估

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作者 吴泽敏 赵建国 +1 位作者 欧冠麟 祝光湖 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期780-792,共13页

草地贪夜蛾是从2019年开始入侵我国的一种害虫,主要以玉米和小麦等农作物为食,给农业生产造成了巨大的损失,已引起农业部门的高度重视。为揭示草地贪夜蛾的种群特征及其在我国的分布规律,首先利用一个新的常微分系统模拟该种群在不同年... 草地贪夜蛾是从2019年开始入侵我国的一种害虫,主要以玉米和小麦等农作物为食,给农业生产造成了巨大的损失,已引起农业部门的高度重视。为揭示草地贪夜蛾的种群特征及其在我国的分布规律,首先利用一个新的常微分系统模拟该种群在不同年龄阶段的演化过程;接着利用稳定性理论求解种群再生数,并严格给出种群灭绝和持续生存的条件;最后基于带温度表达式的模型参数量化温度对草地贪夜蛾生存的影响权重,并估计其在我国各省的时空分布模式。研究发现温度对草地贪夜蛾的生长发育和迁移有重大影响,当温度低于19.6℃或者高于35.7℃时,草地贪夜蛾将会无法生存,较适宜的温度是在24~28℃之间,在24.3℃时整个物种繁殖发育最快,种群对过高或过低的温度就会越敏感,而压制整个种群数量最有效的方法是降低产卵率和加大成虫死亡率。 展开更多

关键词 草地贪夜蛾 种群动力学 种群再生数 温度

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基于3种群Lotka-Volterra模型的种群动力学函数优化算法 被引量：8

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作者 黄光球 赵魏娟 陆秋琴 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2013年第8期214-219,共6页

基于3种群Lotka-Volterra模型构造出了可全局收敛的种群动力学优化算法。在该算法中,每个种群对应着优化问题的一个试探解;基于3种群间的每种相互作用关系,提出了相应的图形表示方法以及对应的Lotka-Volterra模型构建方法,种群间的相互... 基于3种群Lotka-Volterra模型构造出了可全局收敛的种群动力学优化算法。在该算法中,每个种群对应着优化问题的一个试探解;基于3种群间的每种相互作用关系,提出了相应的图形表示方法以及对应的Lotka-Volterra模型构建方法,种群间的相互作用关系包括竞争关系、互惠共存关系、捕食-被食关系或者它们间的任意组合;3种群间的每种相互作用关系均对应着一种种群进化算子,该算子的数学表达式就是其对应的Lotka-Volterra模型的离散化表达式;另外,为了求解更复杂的优化问题求解,将种群融合、突变和选择等行为也构造成操作算子。所有算子的特性可以确保整个种群的适应度指数要么保持原状不变,要么向好的方向转移,从而确保了算法的全局收敛性;在种群演变过程中,种群从一种状态转移到另一种状态实现了种群对优化问题最优解的搜索。应用可归约随机矩阵的稳定性条件证明了本算法具有全局收敛性。测试结果表明本算法是高效的。 展开更多

关键词 优化 进化计算 种群动力学 生物地理学优化算法 LOTKA-VOLTERRA模型

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种群动力学优化算法 被引量：6

3

作者 黄光球 李涛 陆秋琴 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2013年第11期280-286,共7页

为了快速求解大规模复杂优化问题,基于种群动力学理论构造出了可全局收敛的种群动力学优化算法。在该算法中,每个种群对应着优化问题的一个试探解,种群的一个特征对应于试探解的一个变量;采用正交拉丁方原理构造出了种群初始值确定方法... 为了快速求解大规模复杂优化问题,基于种群动力学理论构造出了可全局收敛的种群动力学优化算法。在该算法中,每个种群对应着优化问题的一个试探解,种群的一个特征对应于试探解的一个变量;采用正交拉丁方原理构造出了种群初始值确定方法,以达到对搜索空间的均衡分散性和整齐可比性覆盖;将任意两种群间的竞争、互利、捕食-被食、融合、突变和选择等行为用于构造种群的进化策略,以使种群的适应度指数要么保持原状不变,要么向好的方向转移,从而确保整个算法的全局收敛性;在种群演变过程中,种群从一种状态转移到另一种状态,实现了种群对优化问题全局最优解的搜索。应用可归约随机矩阵的稳定性条件证明了本算法具有全局收敛性。测试结果表明本算法是高效的。 展开更多

关键词 进化计算 函数优化 生物地理学优化算法 种群动力学

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一个具有非线性接触率和种群动力学的传染病模型 被引量：4

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作者 胡志兴 王辉 马知恩 《高校应用数学学报（A辑）》 CSCD 北大核心 1997年第4期385-392,共8页

本文研究了具有非线性接触率和易感类中具有Ｌｏｇｉｓｔｉｃ增长的ＳＩ传染病模型的正不变集、平衡位置以及平衡位置的稳定性．

关键词 流行病模型 易感类 种群动力学 非线性接触率

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十一星瓢虫捕食棉蚜的种群动力学模型及其数值模拟 被引量：5

5

作者 吴春光 魏玉敏 《科学技术与工程》 2009年第2期402-404,412,共4页

根据棉蚜、十一星瓢虫的生物学特性以及新疆棉区十一星瓢虫对棉蚜捕食作用的调查和实验数据,建立了十一星瓢虫捕食棉蚜的种群动力学理论模型。在模型中对捕食者─十一星瓢虫进行了虫态和年龄结构划分,用来模拟不同虫态和年龄结构瓢虫对... 根据棉蚜、十一星瓢虫的生物学特性以及新疆棉区十一星瓢虫对棉蚜捕食作用的调查和实验数据,建立了十一星瓢虫捕食棉蚜的种群动力学理论模型。在模型中对捕食者─十一星瓢虫进行了虫态和年龄结构划分,用来模拟不同虫态和年龄结构瓢虫对蚜虫的捕食。运用有限差分法对建立的模型进行了数值模拟,将模拟结果与实际调查数据进行比较,验证了模型的准确性和实用性。 展开更多

关键词 十一星瓢虫 棉蚜 种群动力学模型 年龄结构 数值模拟

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污染环境中微生物治理种群动力学优化算法 被引量：1

6

作者 黄光球 陆秋琴 《计算机科学与探索》 CSCD 北大核心 2020年第11期1956-1966,共11页

为了解决一些函数优化问题,采用污染环境中具微生物治理的种群动力学模型,提出了PDO-MCCE算法。在该算法中,个体被自动划分成正常种群和突变种群2类,每类个体数依据种群动力学模型自动进行计算和调整,解决了人为确定个体数的难题。该算... 为了解决一些函数优化问题,采用污染环境中具微生物治理的种群动力学模型,提出了PDO-MCCE算法。在该算法中,个体被自动划分成正常种群和突变种群2类,每类个体数依据种群动力学模型自动进行计算和调整,解决了人为确定个体数的难题。该算法拥有7个算子,其中竞争和突变算子分别实现种群内和种群间个体之间的信息交换;影响和毒害算子分别实现强壮个体的信息扩散和环境信息向个体传递;新生和死亡算子分别增加和减少个体数;生长算子可确保该算法具有全局收敛性;突变种群个体数的周期性增加,可大幅增加搜索跳出局部最优解陷阱的概率;在进行迭代计算时,算法每次只处理每个个体特征数的3/500~1/10,从而使时间复杂度大幅降低。测试案例表明,PDO-MCCE算法性能较好,适于求解一些维数较高的优化问题。 展开更多

关键词 群智能优化算法 种群动力学 环境污染 微生物治理

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具密度依赖脉冲出生阶段结构单种群动力学模型研究 被引量：1

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作者 周玉梅 焦建军 《统计与决策》 CSSCI 北大核心 2012年第16期20-21,共2页

文章利用离散动力系统频闪映射理论,得到了具密度依赖脉冲出生阶段结构单种群模型控制阈值的充分条件,为探索生物种群发展规律提供了可靠依据,也丰富了脉冲微分方程理论。

关键词 密度依赖脉冲出生 阶段结构 单种群动力学模型

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基于种群动力学的P2P IPTV系统内容污染扩散模型

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作者 王海舟 陈兴蜀 +1 位作者 杜敏 王文贤 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期1314-1324,共11页

近年来,随着P2P(peer-to-peer)技术的日益成熟,基于P2P技术的IPTV(Internet protocol television)系统逐渐流行并取得了巨大成功,吸引了来自全球产业界和学术界的密切关注.但是,由于P2P IPTV系统自身特有的分布性、匿名性、快速传播性... 近年来,随着P2P(peer-to-peer)技术的日益成熟,基于P2P技术的IPTV(Internet protocol television)系统逐渐流行并取得了巨大成功,吸引了来自全球产业界和学术界的密切关注.但是,由于P2P IPTV系统自身特有的分布性、匿名性、快速传播性、用户规模大等特点使得其更容易成为攻击的目标.在对P2P IPTV内容污染攻击过程和节点在内容污染攻击中的行为特征进行详细分析的基础上,建立了一个具有种群动力学特征的P2P IPTV系统内容污染扩散模型,该模型充分考虑了在真实世界的P2P IPTV系统内容污染攻击中用户的持续观看行为、用户的加入和离开行为对频道用户规模动态演变的影响.实验结果表明,提出的P2P IPTV内容污染扩散模型可以有效和准确地刻画真实内容污染攻击场景中污染攻击对频道的在线节点规模动态演变和节点离开行为的影响情况. 展开更多

关键词 P2P技术 IPTV系统 内容污染攻击 建模 种群动力学

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具有不育控制和不育年龄的种群动力学模型(英文)

9

作者 王晓燕 杨俊元 张凤琴 《应用数学》 CSCD 北大核心 2013年第2期241-247,共7页

VVIC是一种新的害鼠控制技术.应用生物学家想从理论上研究其有效性,从而可以用于评估和指导实验.我们建立一类年龄结构的VVIC技术控制下害鼠种群动力学模型,考虑其动力学性质,得出病毒感染性的强弱对控制一雄一雌或一雄多雌婚配制度害... VVIC是一种新的害鼠控制技术.应用生物学家想从理论上研究其有效性,从而可以用于评估和指导实验.我们建立一类年龄结构的VVIC技术控制下害鼠种群动力学模型,考虑其动力学性质,得出病毒感染性的强弱对控制一雄一雌或一雄多雌婚配制度害鼠种群影响非常大.同时也得到不育年龄可以导致模型产生周期振荡现象. 展开更多

关键词 种群动力学 年龄结构 病毒不育控制

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具有种群动力学和非线性接触率的SIRS流行病模型 被引量：1

10

作者 王军 王辉 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期22-29,共8页

建立易感染类中具有 L ogistic种群增长和非线性接触率的 SIRS流行病模型 ;分析该模型的正不变集和平衡位置的存在性 ,研究了疾病消除平衡位置和地方病平衡位置的稳定性 。

关键词 非线性接触率 SIRS流行病模型 种群动力学 平衡位置 稳定性 Logistic种群增长 正不变集

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脉冲输入环境毒素的单种群动力学模型研究

11

作者 鲍磊 班晓倩 《江西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2012年第5期502-505,共4页

利用已有的结果研究了脉冲输入环境毒素的单种群动力学模型,考虑毒素的侵扰,将内禀增长率改变为与生物体内毒素相关的非线性函数形式,得到了边界周期解的全局吸引和系统永久生存的判别条件.

关键词 单种群动力学模型 脉冲输入环境毒素 全局吸引 永久生存

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中华按蚊自然种群动力学——Ⅱ、中华按蚊幼虫期存活率 被引量：1

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作者 潘实清 何桂铭 李树桃 《中山大学学报（医学科学版）》 CAS 1984年第2期7-15,共9页

中华按蚊孳生广泛,种群数量大,是我国重要传疟媒介。深入研究其种群动力学,无论对流行病学或者媒介防制都有重要意义。有关中华按蚊的种群动力学研究,国内目前仅限于实验种群的观察(曲传智,1981,苏寿(氵氏)等,1982)。对现场自然种群的观... 中华按蚊孳生广泛,种群数量大,是我国重要传疟媒介。深入研究其种群动力学,无论对流行病学或者媒介防制都有重要意义。有关中华按蚊的种群动力学研究,国内目前仅限于实验种群的观察(曲传智,1981,苏寿(氵氏)等,1982)。对现场自然种群的观察,尚未见报道。本文通过现场观察中华按蚊各龄期幼虫存活率的结果,作为研究中华按蚊自然种群动力学的一个组成部分,比较各龄期幼虫的变动情况,分析种群增殖与死亡的相互关系,反映自然界中华按蚊种群变动,为寻找更有效的防制提供依据。 展开更多

关键词 幼虫期 生活史 中华按蚊 按蚊属 幼虫发育 种群动力学 龄期

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具有年龄结构的种群动力学模型及其渐近性质

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作者 李晓让 马知恩 《工程数学学报》 CSCD 1995年第4期53-58,共6页

本文改进了种群动力学中的Ｓｈａｒｐｅ－Ｌｏｔｋａ－Ｍｃｋｅｎｄｒｉｃｋ模型，使之更为准确地反映了生物学实际。利用线性算子半群理论研究了解的渐近性质，给出了稳定年龄结构的存在性，并将所得结果与古典模型作了比较。

关键词 种群动力学 年龄结构 渐近性质 S-L-M模型

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卡氏肺孢子虫个体发育与种群动力学的研究 被引量：1

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作者 陈发凯 徐秉锟 《中国人兽共患病杂志》 CSCD 北大核心 1993年第3期21-23,共3页

首先建立Wistar大鼠及NCS系裸小鼠(nu/nu)卡氏肺孢子虫(Pneumocy stis carinii,P.c)实验动物感染模型,经梯度离心得到纯净的活体P.c包囊,证明了包囊能发育为滋养体阶段。用激光微束系统对含8个子孢子的包囊施行激光显微外科手术,切除包... 首先建立Wistar大鼠及NCS系裸小鼠(nu/nu)卡氏肺孢子虫(Pneumocy stis carinii,P.c)实验动物感染模型,经梯度离心得到纯净的活体P.c包囊,证明了包囊能发育为滋养体阶段。用激光微束系统对含8个子孢子的包囊施行激光显微外科手术,切除包囊内4个或2个子孢子,再把术后包囊接种裸小鼠,表明术后包囊仍具有感染力,仍能发育为滋养体及含8个子孢子的包囊,认为8个子孢子的包囊为成熟包囊。用激光流式细胞仪对虫体种群的DNA、RNA、蛋白质含量动力学进行了分析。 展开更多

关键词 卡氏肺孢子虫 个体发育 种群动力学

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基于种群动力学模型的连续体结构拓扑优化仿生方法

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作者 开依沙尔.热合曼 热合买提江.依明江 买买提明.艾尼 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第13期98-105,共8页

通过种群动力学模型和有限元方法的耦合建立了骨骼重建数学模型,然后用像素单元的添加和删除准则把骨重建过程转化为材料形成和吸收过程,对连续体结构提出了仿生拓扑优化计算方法。通过对两个连续体结构拓扑优化中被广泛应用的典型数值... 通过种群动力学模型和有限元方法的耦合建立了骨骼重建数学模型,然后用像素单元的添加和删除准则把骨重建过程转化为材料形成和吸收过程,对连续体结构提出了仿生拓扑优化计算方法。通过对两个连续体结构拓扑优化中被广泛应用的典型数值算例进行拓扑优化计算,并将其结果与其它几种拓扑优化方法进行比较,验证了该方法的有效性。最终在三种不同边界条件下对长悬臂梁模型进行拓扑优化计算,以及在四种不同边界条件下拱桥模型进行拓扑优化计算,获得规则性和对称性的拓扑形式,该结果进一步说明了该仿生方法的合理性和可行性。 展开更多

关键词 骨骼重建 种群动力学模型 有限元方法 连续体结构 拓扑优化 仿生方法

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保护区种群迁移动力学优化算法 被引量：2

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作者 黄光球 陆秋琴 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2020年第2期186-194,共9页

为了求解一些复杂优化问题的全局最优解,基于保护区种群迁移动力学模型,提出了一种新的群智能优化算法,简称PZPMDO算法。在该算法中,假设有很多生物种群生活在某生态系统中,该生态系统被分成两个区域,即非保护区和保护区,对生活在保护... 为了求解一些复杂优化问题的全局最优解,基于保护区种群迁移动力学模型,提出了一种新的群智能优化算法,简称PZPMDO算法。在该算法中,假设有很多生物种群生活在某生态系统中,该生态系统被分成两个区域,即非保护区和保护区,对生活在保护区内的生物种群实施各种保护。在非保护区与保护区之间存在种群迁移通道,若某区域内的某生物种群的密度过高,该生物种群就会自发地迁移到低密度区域,从而导致低密度区域内的生物种群受到迁移过来的生物种群的影响;若某生物种群的占比越大,该生物种群的影响也就越大;若某生物种群越强壮,该生物种群就越会将其优势传播给其他生物种群。不同区域内的各生物种群因生存竞争而相互影响,这种影响会体现在种群部分特征间的相互作用上,且该影响是随时间变化的。文中采用ZGI指数描述一个生物种群的强弱程度,利用保护区种群迁移动力学模型、种群迁移和相互影响关系构造算子。PZPMDO算法拥有8个算子,且演化时每次仅处理总变量数的1/1000~1/100,具有搜索速度快和全局收敛性的特点,适用于求解维数较高的全局优化问题。 展开更多

关键词 群智能优化算法 保护区种群迁移动力学 种群动力学优化算法 全局收敛性

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种群具有离散Leslie年龄结构的动力学优化算法

17

作者 黄光球 陆秋琴 《计算机科学与探索》 CSCD 北大核心 2021年第2期354-365,共12页

为了解决一些函数优化问题,采用种群具有Leslie年龄结构的动力学模型提出了一种新型群智能优化算法,简称PDO-DLAS算法。在该算法中,假设某种群由具有不同性别、不同年龄的生物个体组成,个体依据其性别和年龄被自动划分成若干类,增加了... 为了解决一些函数优化问题,采用种群具有Leslie年龄结构的动力学模型提出了一种新型群智能优化算法,简称PDO-DLAS算法。在该算法中,假设某种群由具有不同性别、不同年龄的生物个体组成,个体依据其性别和年龄被自动划分成若干类,增加了个体的多样性;每个算子具有明确功能,其中学习算子可实现性别不同但年龄相近个体之间的信息交换;影响算子可实现不同性别、不同年龄个体之间的信息交换;新生算子可增加强壮个体数,死亡算子可以减少虚弱个体数;进化算子可确保算法具有全局收敛性;依据Leslie模型确定该算法中的相关参数,提升了参数确定的科学性;该算法每次进化只处理个体特征数的1/250~1/10,从而使时间复杂度大幅降低。测试结果表明,该算法具有较优越的性能,适于求解维数较高的优化问题。 展开更多

关键词 群智能优化算法 Leslie模型 种群动力学 年龄结构

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异质空间结构种群迁徙动力学优化算法 被引量：1

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作者 黄光球 陆秋琴 《计算机科学与探索》 CSCD 北大核心 2020年第10期1787-1800,共14页

为了求解一些复杂优化问题,采用异质空间结构种群迁徙动力学理论,提出了异质空间结构种群迁徙动力学优化算法(HSS-PMDO)。在该算法中,优化问题的解空间与由若干个斑块组成的海岛相对应,每个斑块具有竞争、互利和捕食-被食3个生存条件之... 为了求解一些复杂优化问题,采用异质空间结构种群迁徙动力学理论,提出了异质空间结构种群迁徙动力学优化算法(HSS-PMDO)。在该算法中,优化问题的解空间与由若干个斑块组成的海岛相对应,每个斑块具有竞争、互利和捕食-被食3个生存条件之一。种群会依据所在斑块的生存条件选择适应度更好的斑块进行迁徙。在斑块上,种群相互之间展开与生存条件相适应的相互作用。依据种群的迁徙和相互作用开发出了5个算子:竞争算子可提升算法的求精能力;互利算子和捕食-被食算子可提升算法的探索能力;迁徙算子可使得种群间信息交换充分,从而提升了探索能力和求精能力的平衡性;选择算子可确保算法具有全局收敛性。当种群不断进化时,每次只有其部分特征发生变化,该特征可提高收敛速度。测试结果表明,HSS-PMDO算法具有收敛速度快,探索、求精及其平衡能力强,能够快速求解一些维数较高的复杂优化问题。 展开更多

关键词 群智能优化算法 全局优化 异质空间结构种群迁徙动力学理论

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集体风险投资公共品博弈的种群演化动力学的研究 被引量：1

19

作者 潘金梅 周永辉 《贵州师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2013年第2期75-79,共5页

集体目标的完成需要多个个体的参与贡献。然而每个个体都想最大化自己的利益,因此,研究贡献行为在自私个体中产生并广泛传播成了公共品博弈动力学的核心问题。通过建立一个具有集体风险的公共品博弈的理论模型,加入了增长因子这个因素,... 集体目标的完成需要多个个体的参与贡献。然而每个个体都想最大化自己的利益,因此,研究贡献行为在自私个体中产生并广泛传播成了公共品博弈动力学的核心问题。通过建立一个具有集体风险的公共品博弈的理论模型,加入了增长因子这个因素,更加贴近真实,动力学的演化特征更加丰富,并借助复制动力学的演化分析,结果显示较高风险,较高增长回报下有利于合作的涌现。同时,个体的初始财富、集体目标、合作代价、参与博弈的个体数目等因素也会对种群产生影响。 展开更多

关键词 集体目标 公共品博弈 种群演化动力学 增长因子

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捕食-被食动力学优化算法 被引量：3

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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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