基于量子行为粒子群算法的舱室噪声监测点优化布置

1

作者 郭强 时胜国 何辉辉 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1488-1496,共9页

针对舱室噪声在线监测及声场预报问题,本文提出了一种基于量子行为粒子群算法的舱室内部声监测点优化布置方法。根据研究频段范围确定所需声腔模态阶数,计算全部备选监测点位置处各阶声腔模态的声场分布,采用模态置信矩阵作为目标函数,... 针对舱室噪声在线监测及声场预报问题,本文提出了一种基于量子行为粒子群算法的舱室内部声监测点优化布置方法。根据研究频段范围确定所需声腔模态阶数,计算全部备选监测点位置处各阶声腔模态的声场分布,采用模态置信矩阵作为目标函数,基于量子行为粒子群算法对监测点位置进行优化,获得优化布置方案。从声腔模态采样的正交性及内外声场响应的角度与其他测点布置方案进行了性能比较。研究表明:本文方法优化得到的测点布置方案采集声腔模态信息更全面,可有效提升舱室内声场的重建精度和基于舱室内声场监测的水下辐射噪声预报精度。 展开更多

关键词 测点优化布置 舱室噪声在线监测 量子行为粒子群算法 声腔模态 模态置信矩阵 水下辐射噪声预报 声场预报 声激励

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一种求解多峰函数优化问题的量子行为粒子群算法 被引量：15

2

作者 赵吉 孙俊 须文波 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2006年第12期2956-2960,共5页

介绍了一种利用量子行为粒子群算法(QPSO)求解多峰函数优化问题的方法。为此,在QPSO中引进一种物种形成策略,该方法根据群体微粒的相似度并行地分成子群体。每个子群体是围绕一个群体种子而建立的。对每个子群体通过QPSO算法进行最优搜... 介绍了一种利用量子行为粒子群算法(QPSO)求解多峰函数优化问题的方法。为此,在QPSO中引进一种物种形成策略,该方法根据群体微粒的相似度并行地分成子群体。每个子群体是围绕一个群体种子而建立的。对每个子群体通过QPSO算法进行最优搜索,从而保证每个峰值都有同等机会被找到,因此该方法具有良好的局部寻优特性。将基于物种形成的QPSO算法与粒子群算法(PSO)对多峰优化问题的结果进行比较。对几个重要的测试函数进行仿真实验结果证明,基于物种形成的QPSO算法可以尽可能多地找到峰值点,峰值收敛性能优于PSO。 展开更多

关键词 量子行为粒子群算法 粒子群算法 物种形成策略 多峰寻优

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求解非线性方程组的量子行为粒子群算法 被引量：3

3

作者 赵吉 须文波 孙俊 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2007年第5期80-82,114,共4页

介绍了利用量子行为粒子群算法解决非线性方程组的问题。求方程组的解归结为一个最优化问题,当方程组有多个解时,它的适应值函数就是具有多个最优解的多峰函数。为此,引进一种物种形成原理算法,该算法根据群体微粒的相似度并行地分成子... 介绍了利用量子行为粒子群算法解决非线性方程组的问题。求方程组的解归结为一个最优化问题,当方程组有多个解时,它的适应值函数就是具有多个最优解的多峰函数。为此,引进一种物种形成原理算法,该算法根据群体微粒的相似度并行地分成子群体。每个子群体是围绕一个群体种子而建立的。对每个子群体进行QPSO最优搜索,从而保证方程组中每个可能的解都能被搜索到,具有良好的局部寻优特性。对几个重要的测试函数进行仿真实验,结果证明了所用算法可以保证找到方程组所有的解,并且具有很好的精确度。 展开更多

关键词 粒子群算法 量子行为粒子群算法 非线性方程组 物种形成原理

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基于Nelder-Mead单纯形法的改进量子行为粒子群算法 被引量：10

4

作者 郑伟博 张纪会 《复杂系统与复杂性科学》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期97-104,共8页

针对PSO算法搜索精度较低,并且在复杂多模态函数优化中,容易陷入局部极值的问题,提出了一种改进的量子行为粒子群优化算法。研究了该算法的基本原理、给出了算法流程并采用正交试验的方式获得了一套通用性较强的算法参数。并以CEC’13... 针对PSO算法搜索精度较低,并且在复杂多模态函数优化中,容易陷入局部极值的问题,提出了一种改进的量子行为粒子群优化算法。研究了该算法的基本原理、给出了算法流程并采用正交试验的方式获得了一套通用性较强的算法参数。并以CEC’13的28个测试函数作为测试集,采用Wilcoxon符号秩检验将NM-QPSO算法分别与PSO算法和QPSO算法的误差进行比较试验。试验表明:NM-QPSO算法在统计意义上优于传统的PSO算法和QPSO算法,并且在高维函数优化中,具有显著优势。 展开更多

关键词 群体智能 粒子群优化算法 量子行为粒子群优化算法 Nelder Mead单纯形法

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改进量子行为粒子群算法智能组卷策略研究 被引量：11

5

作者 李欣然 樊永生 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2013年第4期236-239,共4页

提出一种求解智能组卷问题的改进量子粒子群算法。首先,通过定义粒子进化速度及粒子聚集度,将惯性权重表示为粒子进化速度和粒子聚集度的函数,使惯性权重具有自适应性。其次,将慢变函数引入传统位置更新公式中,以有效地解决陷入局部最... 提出一种求解智能组卷问题的改进量子粒子群算法。首先,通过定义粒子进化速度及粒子聚集度,将惯性权重表示为粒子进化速度和粒子聚集度的函数,使惯性权重具有自适应性。其次,将慢变函数引入传统位置更新公式中,以有效地解决陷入局部最优解的问题。最后,根据项目反应原理对组卷问题进行数学建模。仿真实验表明,与标准粒子群算法和量子粒子群算法相比,所提算法在组卷成功率和组卷效率方面均具有更好的性能。 展开更多

关键词 量子行为的粒子群优化算法(QPSO) 自适应 惯性权重 慢变函数 项目反应理论(IRT) 智能组卷

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基于量子行为粒子群算法的含分布式电源的配电网故障定位 被引量：27

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作者 刘煜 王俊江 +2 位作者 焦青 赵卫斌 王立婷 《智慧电力》 北大核心 2020年第8期51-55,共5页

分布式电源的大量接入,使得传统配电网故障定位方法的适用性变差。针对这一问题,引入量子行为粒子群算法实现含分布式电源的配电网的故障定位。在对量子行为粒子群算法进行改进后,使其更适用于包含0-1离散变量的配电网故障定位。同时算... 分布式电源的大量接入,使得传统配电网故障定位方法的适用性变差。针对这一问题,引入量子行为粒子群算法实现含分布式电源的配电网的故障定位。在对量子行为粒子群算法进行改进后,使其更适用于包含0-1离散变量的配电网故障定位。同时算法融入了自然选择的淘汰机理,提高了算法的收敛性和精确性。考虑到在实际应用中故障信息的缺失,对信息采用了相应的补漏措施,提高了算法的容错性。算例的仿真结果验证了该算法定位的准确性、适用性及可行性。 展开更多

关键词 分布式电源 量子行为粒子群算法 配电网 故障定位

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基于量子行为粒子群算法的微型飞行器三维路径规划 被引量：7

7

作者 张航 刘梓溪 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期58-62,共5页

提出一种基于量子行为粒子群优化算法(QPSO)的飞行器三维路径规划。该方法首先将三维坐标数据通过坐标变换和离散有限平面的方法化简为一维数据,然后建立新地图和粒子适应度函数,适应度函数决定了静态和动态壁障的适应值,最后通过量子... 提出一种基于量子行为粒子群优化算法(QPSO)的飞行器三维路径规划。该方法首先将三维坐标数据通过坐标变换和离散有限平面的方法化简为一维数据,然后建立新地图和粒子适应度函数,适应度函数决定了静态和动态壁障的适应值,最后通过量子行为粒子群优化算法获得一条全局最优路径。该方法模型简洁,需调整参数少,仿真实验验证了算法的有效性。 展开更多

关键词 量子行为粒子群优化算法 三维路径规划 全局规划 动态壁障

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量子行为粒子群算法在基因聚类中的应用 被引量：3

8

作者 高倩倩 须文波 孙俊 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第21期152-155,共4页

在PSO算法的基础上提出的基于量子行为的QPSO算法,并将其应用到基因表达数据集上。QPSO基因聚类算法是将N条基因根据使TWCV(Total Within-Cluster Variation)函数值达到最小分到由用户指定的K个聚类中。根据K-means算法的优点,利用K-me... 在PSO算法的基础上提出的基于量子行为的QPSO算法,并将其应用到基因表达数据集上。QPSO基因聚类算法是将N条基因根据使TWCV(Total Within-Cluster Variation)函数值达到最小分到由用户指定的K个聚类中。根据K-means算法的优点,利用K-means聚类的结果重新初始化粒子群,结合QPSO和PSO的聚类算法提出了KQPSO和KPSO算法。通过在4个实验数据集上利用K-means、PSO、QPSO、KPSO、KQPSO5个聚类算法得出的结果比较显示QPSO算法在基因表达数据分析上具有良好的性能。 展开更多

关键词 基因表达数据 聚类 基于量子行为的粒子群优化(QPSO)算法

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求解热传导系数反问题的量子行为粒子群算法 被引量：1

9

作者 田娜 朱龙超 《计算机工程与应用》 CSCD 2014年第24期266-270,共5页

量子行为粒子群优化算法(QPSO)和Tikhonov正则化方法用来求解热传导反问题,近似估计平板随时间变化的热传导系数。由于热传导系数的函数形式是未知的,所以问题可以归结为函数估计问题。求解过程是基于最小二乘模型的,采用的是嵌在平板... 量子行为粒子群优化算法(QPSO)和Tikhonov正则化方法用来求解热传导反问题,近似估计平板随时间变化的热传导系数。由于热传导系数的函数形式是未知的,所以问题可以归结为函数估计问题。求解过程是基于最小二乘模型的,采用的是嵌在平板中的传感器所测量得到的温度,优化过程由QPSO算法来求解。给出了由L曲线方法选择正则参数的详细过程。提出算法的有效性经过了数值实验的验证。传感器的位置和数量对结果的影响也做了研究。给出了与共轭梯度法的比较。 展开更多

关键词 热传导系数 量子行为粒子群优化算法 TIKHONOV正则化 共轭梯度法 L曲线

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应用多策略改进量子粒子群算法的直流电与Rayleigh波联合反演

10

作者 朱春光 管泓清 +3 位作者 秦天 张富翔 王强 高远 《石油地球物理勘探》 北大核心 2025年第1期137-151,共15页

针对浅地表地质分层问题,文中分析了直流电(DC)法与Rayleigh波(RW)法共同探测并进行数据联合反演的可行性,重点研究了融合多种优化策略后形成的基于重心反向学习(Centroid Opposition-Based Learning,COBL)和混沌搜索(Chaos Search,CS)... 针对浅地表地质分层问题,文中分析了直流电(DC)法与Rayleigh波(RW)法共同探测并进行数据联合反演的可行性,重点研究了融合多种优化策略后形成的基于重心反向学习(Centroid Opposition-Based Learning,COBL)和混沌搜索(Chaos Search,CS)的量子行为粒子群(Quantum-behaved Particle Swarm Optimization,QPSO)算法(简称为COBL-CS-QPSO算法)应用于二者的一维联合反演。通过联合反演可以从电阻率数据中提取层厚信息,弥补单独Rayleigh波反演难以精确解析层厚的问题;同时多策略算法的引入使解在搜索过程中不易陷入局部最优,并加强了不确定环境下的随机搜索效率。理论模型实验考虑了无噪声与有噪声以及已知模型层数与未知模型层数的多种情况,并使模型反演在宽泛的搜索区间内进行,最终取得了良好的反演效果。随后将该联合反演算法应用于实际数据,结果表明基于COBL-CS-QPSO算法的直流电与Rayleigh波联合反演在无钻孔信息或未知地下详细分层的条件下,能够获得相比于单独方法更为准确的结果。同时与自适应粒子群(APSO)算法的对比也体现了改进算法的反演优势。 展开更多

关键词 Rayleigh 波法 直流电法 联合反演 量子行为粒子群算法 重心反向学习 混沌搜索 无限折叠的迭代混 沌映射 浅地表

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量子行为粒子群优化算法的布局问题研究 被引量：12

11

作者 黄建江 须文波 +1 位作者 孙俊 董洪伟 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2006年第12期3015-3018,共4页

基于多边形扫描转换的启发式底左(HBL)算法,将量子行为的粒子群算法(QPSO)应用于布局问题——二维不规则多边形优化排样,给出了该问题的粒子构造方法及其布局优化过程。通过与模拟退火遗传算法(SAGA)进行布局优化比较,验证了该算法求解... 基于多边形扫描转换的启发式底左(HBL)算法,将量子行为的粒子群算法(QPSO)应用于布局问题——二维不规则多边形优化排样,给出了该问题的粒子构造方法及其布局优化过程。通过与模拟退火遗传算法(SAGA)进行布局优化比较,验证了该算法求解布局优化问题的有效性。 展开更多

关键词 量子行为粒子群算法 布局优化 二维不规则多边形 模拟退火遗传算法 启发式底左算法

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基于量子行为粒子群优化算法的河道糙率反演 被引量：5

12

作者 张梦泽 刘远洪 +2 位作者 王苓如 王思琪 王文民 《人民黄河》 CAS 北大核心 2015年第2期26-29,共4页

糙率是河道水动力模型的重要参数,在模型中敏感性高,但其在实际工作中难以准确测定。量子行为粒子群算法(QPSO)是粒子群算法的发展,相对于粒子群算法,在全局收敛和收敛率上有很大提高。将量子行为粒子群优化算法与一维河道水动力模型耦... 糙率是河道水动力模型的重要参数,在模型中敏感性高,但其在实际工作中难以准确测定。量子行为粒子群算法(QPSO)是粒子群算法的发展,相对于粒子群算法,在全局收敛和收敛率上有很大提高。将量子行为粒子群优化算法与一维河道水动力模型耦合,建立河道糙率反演模型,并在淮河干流蚌埠到花园咀河段进行了模拟,取得了较好的效果。与其他糙率反演算法相比,该算法具有理论简单、参数少、易于编程实现、通用性强等优点。 展开更多

关键词 河道 水流模拟 量子行为粒子群算法 糙率 参数反演

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求解矩形包络问题的量子行为粒子群优化算法 被引量：1

13

作者 薛迎春 孙俊 须文波 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2006年第9期2068-2070,2073,共4页

介绍了一种利用量子行为粒子群算法(QPSO)求解矩形包络的方法。矩形包络是将二维不规则形状样片用它们的最佳包络矩形来代替,是服装排料的第一步。实验结果表明量子行为粒子群算法比粒子群算法,遗传算法能更好地解决求二维不规则形状样... 介绍了一种利用量子行为粒子群算法(QPSO)求解矩形包络的方法。矩形包络是将二维不规则形状样片用它们的最佳包络矩形来代替,是服装排料的第一步。实验结果表明量子行为粒子群算法比粒子群算法,遗传算法能更好地解决求二维不规则形状样片的矩形包络的问题。 展开更多

关键词 矩形包络 量子行为粒子群算法 粒子群算法 遗传算法

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一种改进量子行为粒子群优化算法的移动机器人路径规划 被引量：16

14

作者 刘洁 赵海芳 周德廉 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2017年第B11期123-128,共6页

为实现移动机器人最优路径规划,提出了一种改进量子行为粒子群的优化算法(LTQPSO)。针对粒子群算法存在过早收敛的问题,利用个体粒子进化速度与群体离散度来动态调整惯性权重,使惯性权重具有自适应性与控制性,从而避免过早收敛;同时将... 为实现移动机器人最优路径规划,提出了一种改进量子行为粒子群的优化算法(LTQPSO)。针对粒子群算法存在过早收敛的问题,利用个体粒子进化速度与群体离散度来动态调整惯性权重,使惯性权重具有自适应性与控制性,从而避免过早收敛;同时将自然选择方法引入传统位置更新公式中,以保持种群的多样性,加强LTQPSO算法的全局搜索能力,加快算法的收敛速度;将改进后的LTQPSO算法应用于移动机器人路径规划中;最后通过理论仿真与移动机器人平台实验验证了该方法的有效性与可行性。 展开更多

关键词 路径规划 混合量子行为粒子群优化算法 移动机器人 优化算法

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具有量子行为的粒子群优化算法的改进 被引量：8

15

作者 靳雁霞 韩燮 周汉昌 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第35期41-43,55,共4页

为改善基本粒子群的全局、局部搜索能力和收敛速度、计算精度,基于标准PSO算法和量子理论基础之上,提出一种改进的基于量子行为的PSO算法—WbQPSO算法。新算法中,采用全同粒子系更新位置,并引入混沌思想,对每个粒子进行混沌搜索,另外通... 为改善基本粒子群的全局、局部搜索能力和收敛速度、计算精度,基于标准PSO算法和量子理论基础之上,提出一种改进的基于量子行为的PSO算法—WbQPSO算法。新算法中,采用全同粒子系更新位置,并引入混沌思想,对每个粒子进行混沌搜索,另外通过在Mbesti中加入权重系数,试图改善粒子群的全局、局部搜索能力和收敛速度以及计算精度。对经典函数的测试计算表明:改进算法的性能优于经典的PSO算法,基于量子行为的PSO算法。 展开更多

关键词 基于量子行为的粒子群优化算法QPSO算法 量子行为 混沌思想 权重系数 全同粒子系

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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

16

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 粒子群优化算法 量子行为粒子群优化算法 波函数 种群

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基于量子行为粒子群优化算法的定位技术研究 被引量：8

17

作者 赵吉 纪志成 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2012年第5期58-61,共4页

针对无线传感器网络(WSNs)节点定位问题,阐述了WSNs的分布迭代式定位方法研究。这种方法将每次迭代后定位的节点作为其余未知节点的参考节点.同时将基于测距定位问题看成一个多维优化问题,并提出利用具有快速收敛能力的量子行为粒子群优... 针对无线传感器网络(WSNs)节点定位问题,阐述了WSNs的分布迭代式定位方法研究。这种方法将每次迭代后定位的节点作为其余未知节点的参考节点.同时将基于测距定位问题看成一个多维优化问题,并提出利用具有快速收敛能力的量子行为粒子群优化(QPSO)算法进行求解。最后将仿真实验结果与粒子群优化(PSO)算法进行比较,表明QPSO算法在优化性能上优于PSO算法,有效提高了节点定位精度,证明该方法的有效性。 展开更多

关键词 量子行为粒子群优化算法 粒子群优化算法 定位 无线传感器网络 分布迭代式

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基于二进制具有量子行为的粒子群算法的多边形近似 被引量：3

18

作者 周頔 孙俊 须文波 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2007年第8期2030-2032,共3页

提出了适合二进制搜索空间的具有量子行为的粒子群优化算法(BQPSO)。在二进制环境中重新定义粒子的位置向量及距离向量,调整了QPSO算法的进化公式。用二进制具有量子行为的粒子群算法求解平面数字曲线的多边形近似,解决了传统BPSO算法... 提出了适合二进制搜索空间的具有量子行为的粒子群优化算法(BQPSO)。在二进制环境中重新定义粒子的位置向量及距离向量,调整了QPSO算法的进化公式。用二进制具有量子行为的粒子群算法求解平面数字曲线的多边形近似,解决了传统BPSO算法中粒子搜索范围受限的问题。用2条通用benchmark曲线进行测试,结果表明,该算法较BPSO加快了收敛速度,在相同的容忍误差和迭代次数下找到了更少顶点的多边形。 展开更多

关键词 具有量子行为的粒子群优化算法 二进制编码 多边形近似 形状描述

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基于多样性变异的量子行为粒子群优化算法 被引量：2

19

作者 龙海侠 马生全 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2011年第6期2064-2066,2101,共4页

为了克服量子行为的粒子群优化(QPSO)算法存在早熟收敛的缺点,提出了一种改进的QPSO算法,在QPSO算法中加入多样性变异算法、设置多样性函数,当多样性较少时,执行变异操作;扩大了种群搜索过程中的搜索范围,避免了种群多样性不断下降。典... 为了克服量子行为的粒子群优化(QPSO)算法存在早熟收敛的缺点,提出了一种改进的QPSO算法,在QPSO算法中加入多样性变异算法、设置多样性函数,当多样性较少时,执行变异操作;扩大了种群搜索过程中的搜索范围,避免了种群多样性不断下降。典型标准函数优化的仿真结果表明,该算法具有较强的全局搜索能力。 展开更多

关键词 量子行为的粒子群优化算法 多样性变异 多样性函数 标准函数

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应用于武器-目标分配问题的量子行为粒子群优化算法 被引量：1

20

作者 李欣然 靳雁霞 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2012年第12期306-308,317,共4页

武器-目标分配(WTA)问题是现代战争中一个十分重要的问题。以分配武器迎击全部目标的失败概率最小为目标,构建武器-目标分配问题模型;针对已有算法求解这类问题存在的早熟收敛、优化效率较低的缺点,提出一种惯性权重自适应调整的量子行... 武器-目标分配(WTA)问题是现代战争中一个十分重要的问题。以分配武器迎击全部目标的失败概率最小为目标,构建武器-目标分配问题模型;针对已有算法求解这类问题存在的早熟收敛、优化效率较低的缺点,提出一种惯性权重自适应调整的量子行为粒子群优化算法。首先引入聚焦距离变化率的概念,将惯性权重因子表示为关于聚焦距离变化率的函数,从而使算法具有动态自适应性;同时在算法中嵌入一种判断和避免搜索早熟和停滞的有效方法。优化实例的结果分析表明,该算法能有效地解决武器-目标分配问题。 展开更多

关键词 基于量子行为的粒子群优化算法(QPSO) 惯性权重 聚焦距离变化率 变异 武器-目标分配(WTA)

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