一种改进的量子退火算法 被引量：1

1

作者 张洪涛 熊红梅 凃玲英 《江西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第5期473-475,共3页

为了进一步提高量子退火算法在优化问题上的计算速度,对量子退火算法如何移动到新解这个问题的方法进行改进,将粒子透射系数引入到量子退火算法中,并通过透射系数来确定是否移动到新解.实验结果表明:通过透射系数确定新解的方法能在更... 为了进一步提高量子退火算法在优化问题上的计算速度,对量子退火算法如何移动到新解这个问题的方法进行改进,将粒子透射系数引入到量子退火算法中,并通过透射系数来确定是否移动到新解.实验结果表明:通过透射系数确定新解的方法能在更短的计算时间内得到最优解. 展开更多

关键词 量子退火算法 能量本征态 透射系数 量子绝热定理 优化算法

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基于差分量子退火算法的农用无人机路径规划方法 被引量：29

2

作者 严炜 龙长江 李善军 《华中农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期180-186,共7页

为解决不规则区域内农用无人机植保作业问题,以农用无人机的总飞行距离和多余覆盖率为指标建立模型,将无人机的植保作业航向角作为优化目标,并考虑有障碍物下的情形,采用差分进化算法(different evolution algorithm,DE)与量子退火算法(... 为解决不规则区域内农用无人机植保作业问题,以农用无人机的总飞行距离和多余覆盖率为指标建立模型,将无人机的植保作业航向角作为优化目标,并考虑有障碍物下的情形,采用差分进化算法(different evolution algorithm,DE)与量子退火算法(quantum annealing algorithm,QA)融合的方法对应用模型进行求解,分析算法的执行过程并进行MATLAB仿真试验。结果显示:在设定的不含障碍物农田区域环境下,相较于未规划与差分进化算法规划情况,采用差分量子退火算法(differential evolution algorithm-quantum annealing,DEQA)时无人机总的飞行距离分别减少101.52、73.00 m,转弯路径分别减少43.02、43.10 m,多余覆盖率分别减少22.25%和12.79%;在设定的含障碍物农田区域环境下,相较于未规划与差分进化算法规划情况,采用差分量子退火算法时无人机总的飞行距离分别减少73.24、24.54 m,转弯路径分别减少52.50、12.72 m,多余覆盖率分别减少72.34%、23.52%,其余指标均有所下降。仿真结果表明,采用差分量子退火算法能够完成农田区域路径规划问题,可为农用无人机路径规划提供技术支持。 展开更多

关键词 农用无人机 植保无人机 路径规划 差分量子退火算法 植保机械 飞行距离 覆盖率 障碍物

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基于量子退火算法的DPA防御系统优化 被引量：7

3

作者 仲明 贾徽徽 +1 位作者 姜丽莹 王潮 《信息网络安全》 2016年第3期28-33,共6页

在ECC侧信道攻击以及各种抗攻击方法中,目前研究最多的为功耗攻击。一方面,对于攻击者而言,因为简单能量分析(SPA)方法与密码实现算法有较大关联,使其攻击密码的难度较高;另一方面,对于差分功耗分析(DPA),通过多条功率消耗轨迹的分析即... 在ECC侧信道攻击以及各种抗攻击方法中,目前研究最多的为功耗攻击。一方面,对于攻击者而言,因为简单能量分析(SPA)方法与密码实现算法有较大关联,使其攻击密码的难度较高;另一方面,对于差分功耗分析(DPA),通过多条功率消耗轨迹的分析即可破解得到相应的密钥,难度较低。当前,功耗平衡方法是应用较多的对抗手段。文章利用量子退火算法对基于WDDL的抗功耗攻击方法进行优化,减少不必要的附加单元,相对于基于传统模拟退火算法的ExCCel优化算法,量子退火算法可以以更高的概率更快获得最优解。该方法可在很大程度上节省电路面积和能耗,同时提高系统的抗差分功耗攻击能力。 展开更多

关键词 ECC 模拟退火算法 量子退火算法 WDDL DPA

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基于量子退火算法的配电网故障定位 被引量：6

4

作者 毕忠勤 杨小婷 +3 位作者 王宝楠 张丹 鞠琳 刘哲 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第31期13394-13406,共13页

由于分布式电源在配电网的高渗透给有源配电网的保护技术和策略带来了挑战,致使传统方法在故障诊断中稍显逊色。针对此现状提出了基于量子隧穿效应的量子退火算法实现故障诊断,并通过对量子退火算法进行优化以改善其在复杂配电网故障诊... 由于分布式电源在配电网的高渗透给有源配电网的保护技术和策略带来了挑战,致使传统方法在故障诊断中稍显逊色。针对此现状提出了基于量子隧穿效应的量子退火算法实现故障诊断,并通过对量子退火算法进行优化以改善其在复杂配电网故障诊断中有小概率陷入局部极小值的问题。首先将故障定位模型的适应度函数映射为量子退火算法的评价函数;其次利用混沌优化获得动态的初始磁场强度和初始温度,利用自适应公式计算扰动次数,并设计陷入局部最优时的扰动方法来跳出当前最优可行解;接着构造具备升温特点的温度衰减函数,选择合适形式的磁场衰减函数;最后将改进的量子退火算法进行三种经典函数的测试,并分别应用于33节点单电源和33节点含分布式电源配电网两个故障场景中。模拟仿真表明,改进量子退火算法在故障定位问题中具备可行性,能够适应联络开关的开闭变化和多个含分布式电源的投切,表现出良好的定位准确率,容错性和全局寻优能力等。 展开更多

关键词 量子退火算法 配电网 故障定位 分布式电源 量子哈密顿函数

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面向直觉推理的量子效应交通预测算法研究

5

作者 王潮 蒋晓锋 王苏敏 《西安电子科技大学学报》 北大核心 2025年第1期152-162,共11页

准确的实时交通预测是实现智能交通系统的核心技术问题。目前已有的预测方法在考虑交通信息的时空特征时,忽略了道路之间空间特征的依赖程度差异,导致预测模型缺乏差异化设计,无法实现对单条道路的精准预测。为了更好地分析道路之间空... 准确的实时交通预测是实现智能交通系统的核心技术问题。目前已有的预测方法在考虑交通信息的时空特征时,忽略了道路之间空间特征的依赖程度差异,导致预测模型缺乏差异化设计,无法实现对单条道路的精准预测。为了更好地分析道路之间空间特征的依赖程度差异性,设计了面向直觉推理的量子效应交通预测模型。引入直觉推理的思想对路网结构进行编码、组合和比较,分离出在空间特征上高度相关的道路集群,使用量子退火算法优化聚类结果,从而逼近全局最优解。使用华为云研发的MindSpore框架,根据不同的集群构建集群预测模型,专注于每个集群内交通信息的时空特征。在2012年美国洛杉矶高速公路和2021年日本东京1843条高速公路收集的真实数据集上进行实验,并与历史平均值模型、自回归积分平均移动模型、图卷积网络、门控循环单元和时空图卷积网络进行对比。结果表明,在均方根误差、平均绝对误差、准确率、决定系数和解释差异得分5个指标上均优于上述基线。在两个真实数据集上的均方根误差表现相较基于时空图卷积网络的预测模型分别提升了11.32%和13.86%,为目前交通预测问题提供了一种新的、有效的解决方案。 展开更多

关键词 直觉推理 量子计算机 量子退火算法 深度学习 交通预测

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量子退火驱动的桁架结构拓扑优化设计方法

6

作者 王炎 杨迪雄 +1 位作者 雷振增 陈国海 《计算力学学报》 北大核心 2025年第3期339-345,361,共8页

为克服桁架结构传统拓扑优化方法面临的计算效率低、易陷入局部最优等局限,本文基于桁架基结构思想,提出了一种量子退火驱动的桁架结构刚度优化设计方法。首先,选取桁架结构的弹性应变能作为目标函数,将体积约束表达成惩罚项形式嵌入结... 为克服桁架结构传统拓扑优化方法面临的计算效率低、易陷入局部最优等局限,本文基于桁架基结构思想,提出了一种量子退火驱动的桁架结构刚度优化设计方法。首先,选取桁架结构的弹性应变能作为目标函数,将体积约束表达成惩罚项形式嵌入结构优化问题的哈密顿量中,形成无约束优化问题。然后,通过构造杆件截面积的增量与编码量子比特的指数型映射关系,同时引入辅助量子比特,并以量子退火算法驱动其变化来实现增量正负方向的调整,从而将体积约束下的桁架刚度最大化问题转化为量子退火机能够求解的二次无约束二进制优化问题。使用经典计算机执行有限元分析,在专用量子退火机上实现优化求解,发展了经典与量子计算混合优化框架。两个桁架拓扑优化算例验证了本文提出的算法的稳定收敛性,并展示了量子退火算法在结构优化领域的可行性与应用潜力,为工程优化设计提供了一种融合经典计算与量子算法的创新范式。 展开更多

关键词 桁架结构 拓扑优化设计 量子退火算法 量子计算 二次无约束二进制优化问题

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一种改进的量子遗传模拟退火算法及其在神经网络智能故障诊断中的应用 被引量：1

7

作者 项灏 张俊 《机床与液压》 北大核心 2012年第13期196-200,共5页

分析了模拟退火算法、遗传算法与普通量子遗传算法的优缺点,针对实数编码双链量子遗传算法的种群多样性和收敛快速性,将其与模拟退火算法相结合,在模拟天体宇宙演变的基础之上,提出实数编码双链量子遗传模拟退火算法,并用之改进BP神经... 分析了模拟退火算法、遗传算法与普通量子遗传算法的优缺点,针对实数编码双链量子遗传算法的种群多样性和收敛快速性,将其与模拟退火算法相结合,在模拟天体宇宙演变的基础之上,提出实数编码双链量子遗传模拟退火算法,并用之改进BP神经网络的初始权值与阈值,并将改进后的BP神经网络运用于智能故障诊断中。仿真结果表明,该算法效果良好。 展开更多

关键词 BP神经网络 量子遗传算法 模拟退火算法 实数双链量子遗传模拟退火算法 智能故障诊断

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一种量子模拟退火算法

8

作者 田鑫 杨广明 陈列 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第10期1372-1377,共6页

为扩展量子智能算法的研究领域,根据模拟退火算法的思想,提出量子模拟退火算法(QSA).定义了量子染色体相位邻域空间,缩小了算法搜索范围;引入信息熵的概念,避免了搜索的盲目性;给出一个量子的旋转角增量的表达式,简化了计算过程;采用Bol... 为扩展量子智能算法的研究领域,根据模拟退火算法的思想,提出量子模拟退火算法(QSA).定义了量子染色体相位邻域空间,缩小了算法搜索范围;引入信息熵的概念,避免了搜索的盲目性;给出一个量子的旋转角增量的表达式,简化了计算过程;采用Boltzmann概率分布原则接受新解,提高了算法的搜索性能;同时增加了量子变异操作和量子随机行为,可以防止算法早熟现象.研究结果表明:该算法具有较强的全局收敛性和搜索能力. 展开更多

关键词 量子模拟退火算法 量子进化算法 信息熵 函数优化 PID控制器

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雷云荷电模型量子反演 被引量：2

9

作者 陈强 魏光辉 万浩江 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期2237-2243,共7页

雷电物理学的发展和雷电防护新理论与新技术的研究需要对雷云荷电结构进行深入探索.利用地面电场观测数据对雷云荷电模型进行地球物理学反演是一个可行的研究途径.实际雷云荷电结构复杂多变,反演目标函数高度非线性,传统的反演方法往往... 雷电物理学的发展和雷电防护新理论与新技术的研究需要对雷云荷电结构进行深入探索.利用地面电场观测数据对雷云荷电模型进行地球物理学反演是一个可行的研究途径.实际雷云荷电结构复杂多变,反演目标函数高度非线性,传统的反演方法往往显得无能为力,利用量子反演方法可尝试解决此问题.在总结分析近年发展比较成熟的量子遗传算法(QGA)、量子退火算法(QA)和量子粒子群算法(QPSO)的基础上,针对Amoruso和Lattarulo提出的带电圆盘雷云荷电模型建立反演模型,分别用三种改进的量子反演算法对理论模型计算结果进行了反演实验,发现QA对此模型的反演准确度最高,而QGA的全局收敛速度最快.通过用QGA对一组实际观测数据分别进行的三层、四层、五层带电圆盘模型的反演,对比分析了不同模型结构对实际反演结果的影响. 展开更多

关键词 雷云荷电模型 非线性反演 量子遗传算法 量子退火算法 量子粒子群算法

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基于FFT-MA模拟与VFQA算法的纵波模量弹性阻抗随机反演方法 被引量：1

10

作者 赵晨 张广智 +3 位作者 蔡华 赵军 张佳佳 宋佳杰 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期129-139,共11页

弹性阻抗反演采用快速叠前角度部分叠加道集,较好地反映地层岩性和流体特征,具有较强的抗噪能力。基于随机反演理论,将快速傅里叶变换滑动平均模拟(Fast Fourier Transform-Moving Average,FFT-MA)与改进后的非常快速的量子退火算法(Ver... 弹性阻抗反演采用快速叠前角度部分叠加道集,较好地反映地层岩性和流体特征,具有较强的抗噪能力。基于随机反演理论,将快速傅里叶变换滑动平均模拟(Fast Fourier Transform-Moving Average,FFT-MA)与改进后的非常快速的量子退火算法(Very Fast Quantum Annealing,VFQA)相结合,提出了基于FFT-MA模拟和VFQA优化算法的弹性阻抗随机反演方法并用其估算纵波模量。利用FFT-MA模拟获得反演参数的先验信息,采用地震记录和正演关系构建似然函数,并构建弹性阻抗平滑约束,提高了反演结果的精度及可靠性。模型测试与实际数据应用结果表明,该反演方法能够有效获得纵波模量参数,且有较高的分辨率和计算效率。 展开更多

关键词 地震随机反演 弹性阻抗反演 快速傅里叶变换滑动平均模拟 非常快速量子退火算法 纵波模量

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一种无线传感器网络二维目标覆盖的改进方法 被引量：13

11

作者 卢毅 周杰 万连城 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期101-106,共6页

针对二维目标覆盖问题,提出了一种新的量子退火算法,设计了相应的系统模型,并给出了覆盖优化的目标函数。因为以往的启发式算法存在运行停滞等问题,所以为量子退火算法设计了全新的解集生成方式、量子旋转门、量子位测量方法和量子位状... 针对二维目标覆盖问题,提出了一种新的量子退火算法,设计了相应的系统模型,并给出了覆盖优化的目标函数。因为以往的启发式算法存在运行停滞等问题,所以为量子退火算法设计了全新的解集生成方式、量子旋转门、量子位测量方法和量子位状态更新方法,加快了算法的收敛速度。将基于量子退火算法的方法与粒子群算法、蚁群算法进行了仿真比较。仿真结果显示,相比粒子群算法与蚁群算法,该量子退火算法能够有效地提升解的质量,检出的目标数有较大幅度的提高。 展开更多

关键词 无线传感器网络 量子退火算法 目标覆盖 粒子群算法 蚁群算法

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