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基于量子粒子群优化算法的无人艇航线规划 被引量:17
1
作者 金建海 孙俊 +1 位作者 张安通 张波 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期352-361,共10页
针对目前无人艇主流航线规划算法存在效率低、收敛速度慢或易陷入局部最优等问题,文章将具有较强全局搜索能力的量子粒子群优化(QPSO)算法用于求解无人艇最优航线规划并结合人工势场思想进行针对性改进应用,仿真实验结果表明,该方法寻... 针对目前无人艇主流航线规划算法存在效率低、收敛速度慢或易陷入局部最优等问题,文章将具有较强全局搜索能力的量子粒子群优化(QPSO)算法用于求解无人艇最优航线规划并结合人工势场思想进行针对性改进应用,仿真实验结果表明,该方法寻优能力强、收敛速度快、稳定性好,可较好地适用于不同环境下无人艇航线规划。 展开更多
关键词 无人艇 航线规划 量子粒子群优化算法 势场法
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基于量子粒子群优化算法的图像分割方法 被引量:5
2
作者 黄洋文 王红亮 《电视技术》 北大核心 2010年第4期16-18,47,共4页
利用量子粒子群优化算法(QPSO)对二维Fisher准则图像分割评价函数进行了全局优化,提高了分割阈值的求解速度。并针对量子粒子群优化算法存在收敛性差、易早熟的问题,提出了量子粒子群优化算法和邻域搜索双重寻优的改进算法。实验结果表... 利用量子粒子群优化算法(QPSO)对二维Fisher准则图像分割评价函数进行了全局优化,提高了分割阈值的求解速度。并针对量子粒子群优化算法存在收敛性差、易早熟的问题,提出了量子粒子群优化算法和邻域搜索双重寻优的改进算法。实验结果表明,改进后的分割方法具有良好的分割效果和求解速度。寻找到的最佳阈值与二维Fisher准则函数算法完全相同,而阈值求解时间只有二维Fisher准则函数算法的1/3。 展开更多
关键词 图像分割 二维Fisher准则函数 量子粒子群优化算法
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基于量子粒子群优化算法HAPF参数的多目标优化 被引量:3
3
作者 张国荣 李丹 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1152-1156,共5页
文章用一种量子粒子群优化算法对混合型有源电力滤波器(HAPF)参数进行多目标优化设计,优化目标包括系统的投资成本、无功补偿和滤波效果等,该算法解决了HAPF系统的参数匹配以及无源、有源容量的分配问题。实验中该算法寻优速度较快,THDU... 文章用一种量子粒子群优化算法对混合型有源电力滤波器(HAPF)参数进行多目标优化设计,优化目标包括系统的投资成本、无功补偿和滤波效果等,该算法解决了HAPF系统的参数匹配以及无源、有源容量的分配问题。实验中该算法寻优速度较快,THDU、THDI分别降低到1.9%和2.0%,APF容量仅占混合滤波器容量的8.1%,使HAPF在电能质量综合治理中实现了既有效又经济的目的。 展开更多
关键词 混合型有源电力滤波器 量子粒子群优化算法 拓扑结构
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基于改进量子粒子群优化算法的多UCAV协同任务分配研究 被引量:4
4
作者 赵雪森 王社伟 邵校 《四川兵工学报》 CAS 2015年第10期120-124,共5页
针对多无人作战飞机协同任务分配问题建立了一种扩展的多目标整数规划模型,采用改进的量子粒子群算法求解最优方案;该算法在量子粒子群优化算法(QPSO)的基础上,利用混沌机制和变异算子来提高算法的多样性,在保证QPSO算法收敛速度的同时... 针对多无人作战飞机协同任务分配问题建立了一种扩展的多目标整数规划模型,采用改进的量子粒子群算法求解最优方案;该算法在量子粒子群优化算法(QPSO)的基础上,利用混沌机制和变异算子来提高算法的多样性,在保证QPSO算法收敛速度的同时提高算法的寻优能力,克服了QPSO易陷入局部极小值的缺点;最后对算法进行了仿真,仿真结果验证了所提方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 多无人机 任务分配 多目标整数规划模型 改进量子粒子群优化算法
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混合自适应量子粒子群优化算法 被引量:7
5
作者 赵国新 陈志炼 魏战红 《微电子学与计算机》 北大核心 2019年第7期76-80,86,共6页
为解决量子粒子群优化算法在迭代后期出现的种群多样性低导致的早熟收敛、陷入局部最优的问题,提出三点改进:(1)将收缩—扩张系数与适应度值联系起来,收缩—扩张系数会随着粒子的适应度值的改变而自适应调整;(2)使用差分策略更新粒子的... 为解决量子粒子群优化算法在迭代后期出现的种群多样性低导致的早熟收敛、陷入局部最优的问题,提出三点改进:(1)将收缩—扩张系数与适应度值联系起来,收缩—扩张系数会随着粒子的适应度值的改变而自适应调整;(2)使用差分策略更新粒子的随机位置,使得粒子向种群最优位置靠近;(3)粒子位置的更新加入Levy飞行策略,利用Levy飞行策略的偶尔长距离的跳跃,使得种群多样性增加,提高了跳出局部最优的能力,综合以上三点,提出一种混合自适应量子粒子群优化算法(HAQPSO).通过对比各个算法在6个典型函数的仿真测试结果表明:HAQPSO具有更好的全局收敛能力,且收敛精度、速度和稳定性都有明显的提升. 展开更多
关键词 量子粒子群优化算法 收缩-扩张系数 差分策略 Levy飞行策略
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基于量子粒子群优化算法的矢量量化码书设计 被引量:4
6
作者 李殷 李飞 《电视技术》 北大核心 2012年第17期26-29,共4页
鉴于经典的LBG码书设计算法易陷入局部最优解,将量子粒子群优化算法应用到图像矢量量化码书设计中,提出一种基于量子粒子群的矢量量化码书设计算法(QPSO-VQ)。在该算法中,用粒子表示码书,用峰值信噪比(PSNR)作为算法的适应度函数,通过... 鉴于经典的LBG码书设计算法易陷入局部最优解,将量子粒子群优化算法应用到图像矢量量化码书设计中,提出一种基于量子粒子群的矢量量化码书设计算法(QPSO-VQ)。在该算法中,用粒子表示码书,用峰值信噪比(PSNR)作为算法的适应度函数,通过量子粒子群算法的更新公式来更新码书。实验结果表明,与经典的LBG码书设计算法和粒子群矢量量化码书设计算法相比,QPSO-VQ在解码图像的PSNR值和算法的稳定度等方面有比较明显的优势,可以获得性能较好的码书。 展开更多
关键词 量子粒子群优化算法 矢量量化 码书设计 峰值信噪比 图像压缩
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基于量子粒子群优化算法的结构损伤识别 被引量:4
7
作者 巩文龙 常军 +1 位作者 刘大山 康小明 《动力学与控制学报》 2015年第5期388-393,共6页
提出一种以广义柔度矩阵为损伤指标,基于量子粒子群优化算法的结构损伤识别方法.该方法根据结构损伤前后广义柔度矩阵差与结构物理参数变化关系,将结构广义柔度矩阵识别问题转化为优化问题,进而采用系统辨识能力较强的量子粒子群优化算... 提出一种以广义柔度矩阵为损伤指标,基于量子粒子群优化算法的结构损伤识别方法.该方法根据结构损伤前后广义柔度矩阵差与结构物理参数变化关系,将结构广义柔度矩阵识别问题转化为优化问题,进而采用系统辨识能力较强的量子粒子群优化算法搜索目标函数最优值,从而达到损伤位置和损伤程度同时识别的双重效果.最后通过简支梁数值模拟对该方法的有效性进行了验证. 展开更多
关键词 量子粒子群优化算法 广义柔度矩阵 结构损伤识别 损伤位置 损伤程度
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无人机三维航迹规划的量子粒子群优化算法 被引量:15
8
作者 赵红超 周洪庆 王书湖 《航天控制》 CSCD 北大核心 2021年第1期40-45,共6页
针对传统的粒子群优化算法容易陷入局部最优解的问题,采用量子粒子群优化算法开展了无人机三维航迹规划。详细分析了固定翼无人机的飞行性能约束条件。为了减小算法计算复杂度,提高规划效率,对三维航迹规划问题的高度规划采用了直接设... 针对传统的粒子群优化算法容易陷入局部最优解的问题,采用量子粒子群优化算法开展了无人机三维航迹规划。详细分析了固定翼无人机的飞行性能约束条件。为了减小算法计算复杂度,提高规划效率,对三维航迹规划问题的高度规划采用了直接设定策略,即,设置各个航路点的高度介于最大、最小飞行高度之间,从而将三维航路规划问题简化为二维航路规划问题。设计了收缩-扩张因子的线性增大调节策略、代价函数和航迹规划流程。分别采用量子粒子群优化算法和传统粒子群优化算法开展了无人机三维航迹规划仿真实验。仿真结果对比表明,所设计的量子粒子群优化算法比传统粒子群优化算法具有更高的全局搜索能力和搜索精度。 展开更多
关键词 量子粒子群优化算法 航迹规划 收缩-扩张因子 代价 全局搜索
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基于离散映射的量子粒子群优化算法求解WTA问题 被引量:2
9
作者 刘琨 潘翔宇 《航空兵器》 北大核心 2018年第3期37-43,共7页
针对武器目标分配(WTA)问题及其特点,提出一种基于离散映射的量子粒子群优化算法。通过武器系统对目标攻击过程中得到的毁伤收益建立了目标分配模型,提出一种基于离散映射的编码调整方式,将连续型粒子位置矢量投影至离散空间上,避免产... 针对武器目标分配(WTA)问题及其特点,提出一种基于离散映射的量子粒子群优化算法。通过武器系统对目标攻击过程中得到的毁伤收益建立了目标分配模型,提出一种基于离散映射的编码调整方式,将连续型粒子位置矢量投影至离散空间上,避免产生不满足模型约束条件的非法解,从而提高粒子利用率。通过仿真对比验证,论文算法具有较高的收敛速度与稳定性,表明该方法能有效求解WTA问题。 展开更多
关键词 武器目标分配(WTA) 量子粒子群优化算法 离散映射 编码调整
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采用量子粒子群优化算法的风荷载作用下伞形膜结构形态优化设计
10
作者 孙芳锦 苏基浩 +1 位作者 李智达 张大明 《华侨大学学报(自然科学版)》 CAS 2022年第6期719-726,共8页
为获取具有最优性能的张拉膜结构的形态,基于量子粒子群优化算法,开展伞形膜结构在风荷载作用下的形态优化设计.以矢跨比和脊索拉力作为优化变量,将应变能、应力波动系数和最大支座反力作为优化目标建立多目标优化模型.通过分配系数法... 为获取具有最优性能的张拉膜结构的形态,基于量子粒子群优化算法,开展伞形膜结构在风荷载作用下的形态优化设计.以矢跨比和脊索拉力作为优化变量,将应变能、应力波动系数和最大支座反力作为优化目标建立多目标优化模型.通过分配系数法构造适应度函数,并以适应度函数为评价标准进行优化计算;然后,通过与粒子群优化算法优化结果的比较,证明量子粒子群优化算法的有效性和优越性.结果表明:风荷载作用下的最优伞形膜结构形态的脊索拉力、膜预应力和跨度之间的比值系数约为0.77,最优结构矢跨比为0.33~0.41,最优值主要集中在0.35左右. 展开更多
关键词 伞形膜结构 风荷载 多目标形态优化 量子粒子群优化算法 适应度函数
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车间调度问题的量子粒子群优化算法设计
11
作者 肖蕾蕾 史二娜 《山西电子技术》 2013年第2期25-27,共3页
针对粒子群优化算法搜索空间有限、容易出现早熟现象的缺陷,将量子粒子群优化算法用于求解车间调度问题,按照量子粒子群优化算法的进化规则在调度空间内搜索最优解,并对量子粒子群算法的参数选择进行了研究。以典型的Job-Shop调度问题... 针对粒子群优化算法搜索空间有限、容易出现早熟现象的缺陷,将量子粒子群优化算法用于求解车间调度问题,按照量子粒子群优化算法的进化规则在调度空间内搜索最优解,并对量子粒子群算法的参数选择进行了研究。以典型的Job-Shop调度问题作为实验对象,实验结果表明QPSO算法相对PSO算法具有较好的全局搜索能力。 展开更多
关键词 车间调度 组合优化 量子粒子群优化算法
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量子行为粒子群优化算法在几何约束问题上的应用 被引量:2
12
作者 曹春红 唐川 +1 位作者 赵大哲 张斌 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1229-1232,共4页
几何约束问题可以等价为求解非线性方程组问题,同时也可以将几何约束问题转化为一个优化问题来求解.受经典粒子群优化算法和量子动力学启发,提出一种新的算法——量子行为粒子群优化算法(QPSO)来求解几何约束问题.在QPSO模型里,粒子的... 几何约束问题可以等价为求解非线性方程组问题,同时也可以将几何约束问题转化为一个优化问题来求解.受经典粒子群优化算法和量子动力学启发,提出一种新的算法——量子行为粒子群优化算法(QPSO)来求解几何约束问题.在QPSO模型里,粒子的状态不再通过位置和速度来决定,而是通过一个波函数来确定.这种算法的主要优点就是可以在感兴趣的问题上保持种群的多样性.实验结果表明,该方法可以提高几何约束求解的效率和收敛性. 展开更多
关键词 几何约束求解 粒子优化算法 量子行为粒子优化算法 波函数
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基于量子混沌粒子群优化算法的分数阶超混沌系统参数估计 被引量:9
13
作者 闫涛 刘凤娴 陈斌 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期333-340,共8页
为了对分数阶超混沌系统中的未知参数进行准确估计,提出一种量子混沌粒子群优化算法(Quantum chaos particle swarm optimization,QCPSO).该算法通过对量子粒子群优化算法(Quantum behaved particle swarm optimization,QPSO)的实现机... 为了对分数阶超混沌系统中的未知参数进行准确估计,提出一种量子混沌粒子群优化算法(Quantum chaos particle swarm optimization,QCPSO).该算法通过对量子粒子群优化算法(Quantum behaved particle swarm optimization,QPSO)的实现机理进行分析,并结合量子纠缠与混沌系统之间的相关性而实现.首先,将量子势阱中心视为混沌吸引子围绕的不动点,处于吸引子外部的粒子会逐渐聚集于吸引子之内,而处于吸引子内部的粒子会出现快速分离扩散的现象;然后,采用基于随机映射的粒子更新机制,充分保证混沌粒子的初值多样性;最后,提出了基于不动点中心的尺度自适应策略,解决了算法后期的搜索停滞问题.运用QCPSO算法对典型分数阶超混沌系统参数进行估计,结果表明,该算法在收敛速度与精度上优于改进的差分进化算法、自适应人工蜂群算法以及改进的量子粒子群优化算法. 展开更多
关键词 量子粒子群优化算法 混沌映射 混沌吸引子 分数阶超混沌系统
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基于量子粒子群算法的结构模态参数识别 被引量:8
14
作者 常军 刘大山 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第14期72-76,88,共6页
以由结构输入输出数据计算所得实测频响函数与理论频响函数差值最小化为优化目标,通过对理论频响函数中所含结构模态参数搜索取值使目标函数最小,即将结构模态参数识别问题转化为优化问题。采用量子粒子群算法对此过程优化计算,获得结... 以由结构输入输出数据计算所得实测频响函数与理论频响函数差值最小化为优化目标,通过对理论频响函数中所含结构模态参数搜索取值使目标函数最小,即将结构模态参数识别问题转化为优化问题。采用量子粒子群算法对此过程优化计算,获得结构模态参数。用数值模拟六层框架结构对该方法进行验证。结果表明,量子粒子群可有效识别结构模态参数。 展开更多
关键词 量子粒子群优化算法 粒子优化算法 优化算法 频响函数 结构模态参数识别
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量子粒子群算法在结构模态参数识别中的应用 被引量:1
15
作者 常军 刘大山 《苏州科技学院学报(工程技术版)》 CAS 2014年第2期20-24,共5页
量子粒子群算法作为粒子群算法的改进,具有参数少、好编程、易收敛等优势而备受关注。通过将由结构输入、输出数据计算而得的实测频响函数与包含所需识别的结构模态参数的理论频响函数之差最小化作为优化目标,经过对理论频响函数中的结... 量子粒子群算法作为粒子群算法的改进,具有参数少、好编程、易收敛等优势而备受关注。通过将由结构输入、输出数据计算而得的实测频响函数与包含所需识别的结构模态参数的理论频响函数之差最小化作为优化目标,经过对理论频响函数中的结构模态参数搜索取值而使目标函数最小,此过程将结构模态参数识别问题转化为优化问题。采用量子粒子群算法进行优化而得到结构模态参数。为验证该方法的有效性,对一数值模拟的三层混凝土框架结构进行分析,结果表明,量子粒子群可以有效地识别结构模态参数。 展开更多
关键词 量子粒子群优化算法 粒子优化算法 优化算法 频响函数 结构模态参数识别
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量子粒子群算法在钢框架优化设计中的运用
16
作者 周锐 杨易涛 《山西建筑》 2009年第5期78-79,共2页
介绍了标准粒子群算法的基本思想,提出了钢框架抗震优化设计的量子粒子群算法,建立了多层钢框架优化设计数学模型,最后通过一个算例验证了该方法的效率和有效性,结果表明该方法科学可行,具有很好的应用前景。
关键词 优化设计 钢框架 粒子优化算法 量子粒子群优化算法
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环境激励下结构模态参数识别的量子粒子群算法
17
作者 常军 刘大山 《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2014年第4期508-512,共5页
环境激励下的结构模态参数可以通过不同点输出信号的互功率谱识别出来.将包含结构模态参数的互功率谱理论公式与不同点输出信号计算得到的互功率谱之差作为目标函数,通过搜索模态参数的取值而使目标函数最小,从而将优化问题转化为模态... 环境激励下的结构模态参数可以通过不同点输出信号的互功率谱识别出来.将包含结构模态参数的互功率谱理论公式与不同点输出信号计算得到的互功率谱之差作为目标函数,通过搜索模态参数的取值而使目标函数最小,从而将优化问题转化为模态参数识别问题.量子粒子群算法是一种基于群体智能理论的优化算法.论文将量子粒子群算法应用到上述优化问题中识别环境激励下的结构模态参数.最后采用数值模拟的简支梁对该方法进行有效性验证.结果表明,量子粒子群可以有效地识别环境激励下的结构模态参数. 展开更多
关键词 量子粒子群优化算法 环境激励 互功率谱 结构模态参数识别
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量子粒子群算法反演概率积分法参数 被引量:10
18
作者 朱尚军 王磊 +4 位作者 魏涛 蒋创 江克贵 查剑锋 孔川 《金属矿山》 CAS 北大核心 2020年第7期161-169,共9页
概率积分法预计模型反演参数过程中存在计算量大、过程复杂等问题,现有的智能优化算法可以弥补这些不足,但存在易陷入早熟收敛、粒子全局搜索效果较差、收敛速度较慢等缺陷。通过试验发现量子粒子群(Quantum-behaved Particle Swarm Opt... 概率积分法预计模型反演参数过程中存在计算量大、过程复杂等问题,现有的智能优化算法可以弥补这些不足,但存在易陷入早熟收敛、粒子全局搜索效果较差、收敛速度较慢等缺陷。通过试验发现量子粒子群(Quantum-behaved Particle Swarm Optimization Algorithm,QPSO)算法能够在保证精度不变的基础上极大降低算法的运行时间,并降低粒子陷入早熟收敛的概率,将粒子扩大为全局唯一的解空间。将量子粒子群算法引入到开采沉陷预计参数求解中,以下沉和移动变形的实测值与预计值之差的绝对值累加和最小为求参代价函数,构建了基于QPSO算法的概率积分法参数反演模型。研究结果表明:①模拟试验中,在相同的运行环境下,QPSO算法与粒子群(Particle Swarm Optimization,PSO)算法的求参精度相当,QPSO算法求参稳定性略高,且求参效率大幅度提高(QPSO算法运行时间比PSO算法减少近90%),验证了基于QPSO算法的概率积分法参数反演模型的有效性与可靠性;②利用所建立的QPSO参数反演模型求解了顾桥南矿1414(1)工作面概率积分法参数,求取结果为:q=1.0415,tanβ=1.9108,b=0.3742,θ=85.0869,S1=55.6635 m,S2=37.1618 m,S3=-0.6670 m,S4=-9.7980 m,下沉与水平移动拟合中误差为72.04 mm,符合工程应用标准,尽管QPSO算法与PSO算法求解精度相当,但运算效率显著提高。所构建的模型对于开采沉陷预计参数精准反演具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 开采沉陷 概率积分法 参数反演 粒子优化算法 量子粒子群优化算法
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基于多轮升维策略与改进量子行为粒子群优化算法的热导率函数估计方法 被引量:1
19
作者 席振翔 于帆 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期670-676,共7页
将改进的量子行为粒子群优化算法应用于材料热导率函数估计问题中,并提出了一种多轮升维策略对算法的搜索过程进行优化,形成了一种鲁棒性强且高效的反演方法。通过数值实验测试了该方法在测量误差以及系统误差下的表现,并对不同粒子群... 将改进的量子行为粒子群优化算法应用于材料热导率函数估计问题中,并提出了一种多轮升维策略对算法的搜索过程进行优化,形成了一种鲁棒性强且高效的反演方法。通过数值实验测试了该方法在测量误差以及系统误差下的表现,并对不同粒子群优化算法的性能进行了比较研究。结果表明,采用的反演方法能够在较大的搜索范围与反演维度下稳定收敛,对测量误差的敏感度较低;提出的多轮升维策略能够使各类粒子群优化算法在热导率函数估计问题中的搜索效率得到提升。 展开更多
关键词 热导率函数估计 反演方法 改进的量子行为粒子优化算法 多轮升维策略 搜索效率提升
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基于量子粒子群优化的无人机攻防博弈决策 被引量:3
20
作者 刘佳敏 吴庆宪 +1 位作者 王玉惠 周大可 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2022年第9期73-78,84,共7页
针对无人机攻防博弈面临信息不确定等挑战,基于区间数和量子粒子群优化进行无人机攻防博弈混合策略研究。设定双方策略集,用区间数表示不确定信息。确定态势评估函数,建立态势区间数矩阵,利用集对分析将态势区间数矩阵转化为态势联系数... 针对无人机攻防博弈面临信息不确定等挑战,基于区间数和量子粒子群优化进行无人机攻防博弈混合策略研究。设定双方策略集,用区间数表示不确定信息。确定态势评估函数,建立态势区间数矩阵,利用集对分析将态势区间数矩阵转化为态势联系数矩阵,利用量子粒子群优化算法确定各态势指标的最优权重。建立博弈支付函数,计算敌我双方的区间支付矩阵,结合区间数的可能度公式,采用量子粒子群优化算法,求解出敌我双方攻防博弈对抗的混合策略纳什均衡解和期望收益区间,实现无人机攻防博弈决策。通过仿真实例验证了所建模型的可行性和有效性。 展开更多
关键词 无人机 攻防博弈 区间数 量子粒子群优化算法
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