基于个人计算机的进化生物学分析新时代:以eGPS为例新时代多功能软件探讨

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作者 虞达浪 杨佳宁 +2 位作者 张建威 张皖豫 李海鹏 《遗传》 北大核心 2025年第2期271-285,共15页

各种多组学技术所产生的大规模数据,提出了如何快速、准确地分析这些数据的重要科学问题。如何在发展创新性新理论和数学模型的基础上,基于软件工程开发出能够让用户高效且精确地处理大规模生物学数据的便捷工具,是生物信息学和计算生... 各种多组学技术所产生的大规模数据,提出了如何快速、准确地分析这些数据的重要科学问题。如何在发展创新性新理论和数学模型的基础上,基于软件工程开发出能够让用户高效且精确地处理大规模生物学数据的便捷工具,是生物信息学和计算生物学的重要研究方向。本文主要介绍了生物信息学相关软件的发展历史、基于进化生物学的应用场景和进化与组学多功能分析软件平台eGPS、计算机使用的3种方式和软件编程的3个范式,以及如何基于Conda、R语言生态与eGPS软件平台分析单基因、通路和基因组水平的数据。针对不同科学目标的用户群体,提出了软件开发、使用、维护的新思路,并对进化生物学软件应用领域的未来发展进行了展望。最后,本文提出使用个人计算机进行进化与多组学分析不仅是时代所需也是未来发展的趋势,在生物信息学分析中扮演越来越重要的角色。 展开更多

关键词 个人计算机 进化生物学分析 多组学分析 eGPS软件平台 软件开发

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基于改进遗传算法的广度架构搜索算法 被引量：1

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作者 林东凤 黄汉明 沈俏 《计算机工程与设计》 北大核心 2024年第12期3667-3673,共7页

为扩大遗传算法产生的子代种群和亲代种群间的差异,提出一种搜索算法,即广度单路径架构搜索算法。该方法将搜索过程分为两个阶段,第一阶段为扩张,使用一种新的交叉算子以及停滞检测算法增大子代种群和亲代种群间的差距,扩大搜索范围;第... 为扩大遗传算法产生的子代种群和亲代种群间的差异,提出一种搜索算法,即广度单路径架构搜索算法。该方法将搜索过程分为两个阶段,第一阶段为扩张,使用一种新的交叉算子以及停滞检测算法增大子代种群和亲代种群间的差距,扩大搜索范围;第二阶段为收缩,使用前一阶段获得的若干个体,采用单点交叉做搜索,保证搜索的稳定性,得到最终的结果。在4个数据集上的实验结果表明,该算法搜索出的最优网络与手工设计的神经网络和基于传统遗传算法的神经架构搜索方法相比,能获得有竞争力的结果。 展开更多

关键词 神经架构搜索 遗传算法 进化计算 均匀训练 卷积神经网络 停滞检测 图像分类

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基于多目标进化算法的TCSC与SVC控制器协调设计 被引量：15

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作者 邹振宇 江全元 +3 位作者 张鹏翔 李亮 曹一家 王海风 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2005年第6期60-65,共6页

以可控串补(TCSC)与静止无功补偿器(SVC)两种FACTS装置为研究对象,通过理论分析 指出了TCSC与SVC联合运行时不同控制目标间的矛盾,并通过一多机系统时域仿真实例,介绍 了TCSC与SVC控制器之间存在的交互影响。仿真表明:单独设计且运行良... 以可控串补(TCSC)与静止无功补偿器(SVC)两种FACTS装置为研究对象,通过理论分析 指出了TCSC与SVC联合运行时不同控制目标间的矛盾,并通过一多机系统时域仿真实例,介绍 了TCSC与SVC控制器之间存在的交互影响。仿真表明:单独设计且运行良好的SVC与TCSC 控制器,并不能保证两者同时投运工况下控制器的性能。将FACTS功能控制器的协调问题转化 为一多目标优化问题,采用多目标进化算法(MOEA)优化控制器参数,得到一组Pareto优化解集, 时域仿真验证了协调控制器的控制效果良好。 展开更多

关键词 可控串补 静止无功补偿器 多目标进化算法 协调设计

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一种快速彩色图像中复杂背景下人脸检测方法 被引量：15

4

作者 王延江 袁保宗 唐晓芳 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第10期1566-1569,共4页

本文提出了一种快速的彩色图像中复杂背景下人脸检测方法 .该方法首先利用进化Agent计算对彩色图像中与人的肤色相似的像素进行聚类和区域分割 .然后利用小波分解对每一个侯选区域进行人脸特征分析 ,如所检测到的区域特征分布相似于某... 本文提出了一种快速的彩色图像中复杂背景下人脸检测方法 .该方法首先利用进化Agent计算对彩色图像中与人的肤色相似的像素进行聚类和区域分割 .然后利用小波分解对每一个侯选区域进行人脸特征分析 ,如所检测到的区域特征分布相似于某一预先定义的人脸模型 ,则确认该区域代表人脸 .实验结果表明 ,该方法不仅速度快、效率高 ,而且正确检测率高 . 展开更多

关键词 人脸检测 彩色图像分割 进化计算 Agent 小波分解

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自适应混沌遗传混合算法及其参数敏感性分析 被引量：8

5

作者 陈炳瑞 杨成祥 +1 位作者 冯夏庭 王文杰 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期689-693,共5页

提出自适应搜索空间的混沌遗传混合算法.该方法不同于一般的混沌遗传混合算法,它在遗传进化的过程中根据群体多样性测度引入混沌算子,并从全局搜索空间以随机概率解析出优秀解域,对个体分两个区域进行混沌扰动:优秀解域细搜索和全局解... 提出自适应搜索空间的混沌遗传混合算法.该方法不同于一般的混沌遗传混合算法,它在遗传进化的过程中根据群体多样性测度引入混沌算子,并从全局搜索空间以随机概率解析出优秀解域,对个体分两个区域进行混沌扰动:优秀解域细搜索和全局解域大扰动.数值仿真表明该算法既加快了收敛速度又提高了收敛精度,解决了传统遗传算法的早熟问题. 展开更多

关键词 混沌优化 遗传算法 进化计算 随机优化 自适应 敏感性分析

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基于思维进化的集群作业调度方法研究 被引量：6

6

作者 薛正华 刘伟哲 +1 位作者 董小社 伍卫国 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期651-654,764,共5页

为了减少不准确的时间估计对作业调度的影响,提出了动态预约调度模式.在该模式中,预约队列中的作业与被预约资源是松耦合的,可根据作业完成情况进行重映射,以减少作业提前完成而产生的资源碎片.基于动态预约模式,将思维进化计算引入到... 为了减少不准确的时间估计对作业调度的影响,提出了动态预约调度模式.在该模式中,预约队列中的作业与被预约资源是松耦合的,可根据作业完成情况进行重映射,以减少作业提前完成而产生的资源碎片.基于动态预约模式,将思维进化计算引入到作业调度中,以各种回填算法的调度结果作为初始群体,通过趋同和异化操作,使群体不断向最优解进化,从而产生更优的调度方案.基于真实作业集的仿真结果表明,所提算法的作业平均的等待、延迟时间比最优的基于回填的组合算法分别下降了68.5%和66.9%. 展开更多

关键词 服务器集群 作业调度 思维进化计算

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基于优化极限学习机的大跨径连续桥梁施工线形预测 被引量：20

7

作者 周双喜 邓芳明 +2 位作者 韩震 喻乐华 吴亮秦 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期134-140,共7页

桥梁跨度随着桥梁施工技术的不断提高而持续增大,故在施工过程中对大跨径桥梁线形的控制也愈发困难。针对现有方法的不足,提出一种基于思维进化算法优化的极限学习机算法,以某电厂桥为工程背景建立MEC-ELM预测模型,将桥梁的宏观参数输... 桥梁跨度随着桥梁施工技术的不断提高而持续增大,故在施工过程中对大跨径桥梁线形的控制也愈发困难。针对现有方法的不足,提出一种基于思维进化算法优化的极限学习机算法,以某电厂桥为工程背景建立MEC-ELM预测模型,将桥梁的宏观参数输入模型,即可对其线性变化进行准确预测。该算法首先利用MEC的全局搜索能力得到ELM的最优输入层权值和阈值,然后送入ELM中训练,得到桥梁线形预测模型。实例计算表明,该模型平均预测误差仅0.225 cm,且具有方法简单、精度高的特点,为大跨径桥梁线形控制提供了一种新的技术手段。 展开更多

关键词 梁桥线形预测 施工控制 ELM MEC

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求解TSP问题的思维进化算法 被引量：13

8

作者 查凯 曾建潮 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2002年第4期102-104,220,共4页

针对一类非数值问题──TSP的特点,在基本思维进化算法(MEC)框架的基础上,提出了求解TSP的趋同和异化策略,从而实现了MEC在求解非数值问题的一个应用,并对其收敛性进行了简要证明。同某些遗传算法(IENS和GESA)比较的仿真实验结果表明:ME... 针对一类非数值问题──TSP的特点,在基本思维进化算法(MEC)框架的基础上,提出了求解TSP的趋同和异化策略,从而实现了MEC在求解非数值问题的一个应用,并对其收敛性进行了简要证明。同某些遗传算法(IENS和GESA)比较的仿真实验结果表明:MEC在收敛速度、解的优良性等方面要优于这些遗传算法。 展开更多

关键词 趋同 异化 TSP问题 思维进化算法 运筹学 计算机

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思维进化蝙蝠算法及其在混合气体红外光谱特征选择中的应用 被引量：5

9

作者 陈媛媛 王志斌 王召巴 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期845-851,共7页

为了解决混合气体多组分间特征吸收峰相互重叠引起的特征选择困难问题,提出了新型红外光谱特征选择方法,并对该方法的性能进行了分析与评价。首先,充分结合思维进化计算的并行机制、异化操作与蝙蝠算法的局部搜索能力,设计了思维进化蝙... 为了解决混合气体多组分间特征吸收峰相互重叠引起的特征选择困难问题,提出了新型红外光谱特征选择方法,并对该方法的性能进行了分析与评价。首先,充分结合思维进化计算的并行机制、异化操作与蝙蝠算法的局部搜索能力,设计了思维进化蝙蝠算法。接着,通过实验采集两个混合气体数据库,利用思维进化蝙蝠算法对其目标组分的特征峰进行筛选。然后,从算法的收敛速度和筛选出的特征峰两个方面,将思维进化蝙蝠算法与基本蝙蝠算法、遗传算法、粒子群优化算法及并行萤火虫群优化算法等进行比较。最后,讨论了思维进化蝙蝠算法与无信息变量消除法相结合对结果的影响。实验结果表明：CO的特征峰范围包括2 090-2 110 cm^-1和2 115-2 125 cm^-1,共包含32个波长点;N2O的特征峰范围为2 225-2 250 cm^-1,共包含26个波长点。利用筛选出的特征波长点建立的浓度反演模型,测试集均方根误差为0.155,决定系数可达0.908。实验结果表明：思维进化蝙蝠算法收敛速度快、全局搜索能力强,适用于存在重叠特征峰的混合气体的特征选择,对应的浓度反演模型的泛化性能也有显著提升。 展开更多

关键词 特征选择 思维进化计算 蝙蝠算法 混合气体 红外光谱

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基于遗传算法与思维进化计算的一种广义进化模型 被引量：5

10

作者 介婧 曾建潮 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2004年第3期395-398,共4页

本文在遗传算法 (Genetic Algorithm,简记 GA)与思维进化计算 (Mind Evolutionary Computation,简记 MEC)的基础上 ,提出了一种广义进化模型 (Generalized Evolutionary Model,简记 GEM) .该模型用微演化与宏演化两个过程 ,分别模拟人... 本文在遗传算法 (Genetic Algorithm,简记 GA)与思维进化计算 (Mind Evolutionary Computation,简记 MEC)的基础上 ,提出了一种广义进化模型 (Generalized Evolutionary Model,简记 GEM) .该模型用微演化与宏演化两个过程 ,分别模拟人类的思维学习方式与自然进化 ,并通过概率趋同、信息迁移、自适应变异算子将两个过程有机的结合起来 ,从完全意义上模仿了人类的进化 .该模型既能有效的克服遗传算法的本质缺陷 ,又能拓展思维进化计算的理论基础及应用范围 . 展开更多

关键词 遗传算法 思维进化计算 趋同 异化 广义进化模型 人工智能 思维学习方式 自然进化

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一种基于思维进化计算和博弈论的QoS组播路由算法 被引量：3

11

作者 王军伟 王兴伟 黄敏 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期201-204,212,共5页

针对满足多个约束条件的服务质量(QoS)组播路由的特点,提出了一种应用于下一代互联网的基于思维进化计算和博弈论的QoS组播路由算法.该算法由三部分组成:引入隶属度函数来描述"边"对用户QoS需求的适合程度;通过博弈分析判断... 针对满足多个约束条件的服务质量(QoS)组播路由的特点,提出了一种应用于下一代互联网的基于思维进化计算和博弈论的QoS组播路由算法.该算法由三部分组成:引入隶属度函数来描述"边"对用户QoS需求的适合程度;通过博弈分析判断网络方与用户在"边"上的效用能否达到Nash均衡;采用思维进化计算方法建立组播路由树,使得在树上不仅用户QoS要求得到满足而且网络方效用与用户效用达到或接近Nash均衡下的Pareto最优.仿真结果表明,提出的算法是可行和有效的. 展开更多

关键词 服务质量 组播路由 思维进化计算 博弈分析 NASH均衡

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基于改进BP神经网络的室内无线定位方法 被引量：14

12

作者 刘晓晨 张静 《计算机应用与软件》 CSCD 2016年第6期114-117,共4页

针对在室内无线定位中采用加权质心定位法时精度较低且难以克服信号不稳定的问题,提出改进的BP神经网络方法。以接收信号强度(RSSI)为输入、二维平面坐标为输出建立网络结构,网络的初始权值和阈值用思维进化算法优化,并用边长3 m的正方... 针对在室内无线定位中采用加权质心定位法时精度较低且难以克服信号不稳定的问题,提出改进的BP神经网络方法。以接收信号强度(RSSI)为输入、二维平面坐标为输出建立网络结构,网络的初始权值和阈值用思维进化算法优化,并用边长3 m的正方形区域内的196个样本数据训练。实验结果表明,在27个预测点上可达到定位精度0.1 m。相比于BP网络以及BP网络和遗传算法的结合算法,该定位方法训练收敛时间短,定位结果稳定。 展开更多

关键词 室内定位 BP神经网络 思维进化算法 接收信号强度指示

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基于进化规划的Kohonen网络用于被动声呐目标聚类研究 被引量：5

13

作者 宋爱国 陆佶人 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第7期128-132,共5页

提出了一种用进化规划来设计和训练Kohonen网络的新方法，能够自动地确定网络的最优结构和联结权重．并将该网络用于被动声纳目标的聚类分析，实验结果表明基于进化规划的Kohonen网络能够有效地克服被动声呐目标信号的类间混叠现象．

关键词 进化算法 神经网络 被动声呐 聚类分析

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基于思维进化算法的径向基函数神经网络结构优化 被引量：2

14

作者 何小娟 曾建潮 徐玉斌 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第9期72-73,78,共3页

为了解决一类径向基函数的结构优化问题，该文在基本思维进化计算框架的基础上，提出了一种有效的混合优化策略。在优化过程中充分利用样本的信息，同时借鉴信息矩阵的思想，提出了利用信息矩阵进行信息抽取和信息积累的方法，并设计了... 为了解决一类径向基函数的结构优化问题，该文在基本思维进化计算框架的基础上，提出了一种有效的混合优化策略。在优化过程中充分利用样本的信息，同时借鉴信息矩阵的思想，提出了利用信息矩阵进行信息抽取和信息积累的方法，并设计了有效的趋同、异化算子与个体之间学习的具体过程，使结构和参数同时得到了优化。仿真研究表明，该算法是快速有效的，并能保证网络具有较好的泛化能力。 展开更多

关键词 RBF神经网络 思维进化计算 结构优化 径向基函数神经网络 结构优化

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基于思维进化算法的变压器局部放电源定位新方法 被引量：2

15

作者 吕青 谢克明 杜永贵 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2010年第2期171-174,共4页

为准确对变压器局部放电源的位置定位,寻求先进的优化计算方法是解决该问题的有效途径。把思维进化算法(MEC)用于变压器局部放电源"声-声"定位。实验结果表明,与基于标准遗传定位算法比较,基于思维进化方法的定位具有精度高... 为准确对变压器局部放电源的位置定位,寻求先进的优化计算方法是解决该问题的有效途径。把思维进化算法(MEC)用于变压器局部放电源"声-声"定位。实验结果表明,与基于标准遗传定位算法比较,基于思维进化方法的定位具有精度高、收敛速度快、避免早熟等特点,做到对放电源位置实时在线定位。 展开更多

关键词 思维进化 遗传算法 变压器 局部放电 定位

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基于语义分析的情感计算技术研究进展 被引量：67

16

作者 饶元 吴连伟 +1 位作者 王一鸣 冯聪 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第8期2397-2426,共30页

随着机器学习和大数据技术的应用发展,基于语义分析的情感计算与分析技术在研究人类的感知、注意力、记忆、决策、社会交流等诸多方面起着重大作用,它不仅影响到了人工智能技术的发展,还影响到了人/机交互的方式,并受到学术界以及企业... 随着机器学习和大数据技术的应用发展,基于语义分析的情感计算与分析技术在研究人类的感知、注意力、记忆、决策、社会交流等诸多方面起着重大作用,它不仅影响到了人工智能技术的发展,还影响到了人/机交互的方式,并受到学术界以及企业界的广泛关注.在针对情感定义以及相关90多种情感模型分析的基础上,归纳并提出了目前情感分析领域中存在的6项关键性问题与挑战,其中主要包括:情感的来源与本质特征的表示问题;多模态的情感计算问题;外部因素对情感演化过程的影响度量问题;情感的个性化度量问题;情感群体化特征与传播动力学机制问题以及细微情感的表达、算法改进与优化等问题.同时,针对其中的关键问题与技术挑战进行了理论探讨、技术分析、实际应用以及当前工作进展与趋势分析,从而为深入研究和解决基于语义分析条件下的情感计算提供了新的研究线索与方向. 展开更多

关键词 情感语义分析 人工智能 情感演化计算 群体情感 人工情感生成 观点挖掘

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面向散乱数据点的超二次曲面建模与识别综述 被引量：1

17

作者 黄芳 樊晓平 +2 位作者 周知 汪君 瞿志华 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第22期175-179,218,共6页

在深度图像处理中,针对散乱的数据点进行三维建模与识别研究更具一般性,它是计算机视觉领域中的一个研究热点。通过阐述超二次曲面建模、分割与识别理论和方法的研究进展,以及演化计算在三维建模与识别中的应用,针对离散不规则三维数据... 在深度图像处理中,针对散乱的数据点进行三维建模与识别研究更具一般性,它是计算机视觉领域中的一个研究热点。通过阐述超二次曲面建模、分割与识别理论和方法的研究进展,以及演化计算在三维建模与识别中的应用,针对离散不规则三维数据点的特性,分析了超二次曲面参数拟合、多物体场景分割、部件识别存在的问题,提出进一步研究扩展超二次曲面的表达能力,利用的超二次曲面作为基元部件对场景进行建模与分割,并将群体并行演化以及关系匹配理论引入到超二次曲面建模与识别中,其目的在于探求一种高效实用的三维建模与识别方案。 展开更多

关键词 超二次曲面建模 深度图像分割 部件识别 演化计算

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图象分割阈值平面的进化优化方法 被引量：1

18

作者 黎明 杨小芹 周琳霞 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2001年第12期25-27,共3页

提出了一种基于进化计算的图象分割方法。它首先检测图象的边界,将已经检测得到的边界作为图象分割阈值平面的插值限制条件,将图象分割转化对这种分割阈值平面的插值优化问题。采用浮点数编码的进化规化方法进行计算,进化规划的适应度... 提出了一种基于进化计算的图象分割方法。它首先检测图象的边界,将已经检测得到的边界作为图象分割阈值平面的插值限制条件,将图象分割转化对这种分割阈值平面的插值优化问题。采用浮点数编码的进化规化方法进行计算,进化规划的适应度函数由插值平滑性、分割区域的结构有效性和图象边界点阈值勤不变性个限制条件决定,在进货规划收敛时得到图象分割阈值平面。对不同图象的分割实验显示了3这种方法的有效性、合理性和较强的抗噪声干扰能力。 展开更多

关键词 图象处理 边界检测 图象分割 阈值平面 进化规划 遗传算法 计算机

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模拟退火算法的动力系统模型及收敛性分析 被引量：31

19

作者 李元香 项正龙 夏界宁 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期1161-1173,共13页

模拟退火算法是经典的拟物类自然计算方法,其算法设计及应用研究取得了丰硕的成果,模拟退火策略也广泛地融入到现代群智能演化算法的研究之中.早期的性能分析和收敛性分析等理论研究主要是基于随机过程中的马尔科夫链理论,获得了依概率... 模拟退火算法是经典的拟物类自然计算方法,其算法设计及应用研究取得了丰硕的成果,模拟退火策略也广泛地融入到现代群智能演化算法的研究之中.早期的性能分析和收敛性分析等理论研究主要是基于随机过程中的马尔科夫链理论,获得了依概率意义的收敛性定理.由于物理和数学已经积淀了深厚的理论基础和丰富的分析工具,可以用来进行随机启发式算法的理论分析和设计.该文试图运用动力系统理论分析模拟退火算法的运行机理和收敛性,将算法搜索最优解的过程比拟为质点作弹性运动,算法运行过程中函数值的变化就是质点在作简谐振动或阻尼振动,建立其常微分方程动力系统模型.运用常微分方程的定性理论对该动力系统模型进行求解和分析,证明了模拟退火算法前、中期的局部收敛性和后期的全局收敛性,对其运行机理给出了合理的理论解释.同时,基于建立的动力系统模型,分析了算法衰减因子与收敛速度的关系,得到了模拟退火算法收敛速度的估计.在此基础之上,提出了一个模拟退火回火算法的改进策略,一个简单易行的回火时刻判据,当弹性系数趋于很小的值时,即可以当作回火时刻.选取几个典型的测试问题,运用基本的模拟退火算法进行实验验证.首先,实验表明数值收敛曲线与理论分析的收敛性结论相吻合;其次,实验验证了收敛速度随退火温度变化的理论分析与数值实验相吻合;同时实验也验证了提出的回火时刻判据的有效性.最后,理论与实验分析表明该文建立的动力系统模型适合描述模拟退火算法. 展开更多

关键词 模拟退火算法 动力系统 收敛性分析 弹性系数 弹性势能 演化计算

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基于多Agent进化计算的图像目标识别 被引量：1

20

作者 周亦鹏 胡娟 杜军平 《复杂系统与复杂性科学》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期55-60,共6页

对图像的多目标识别问题进行研究,提出一种基于Agent进化计算的目标识别方法。该方法通过Agent和Agent群体的协同进化完成对样本图像集的快速搜索和模板匹配。同时,针对目标遮挡的问题,利用遮挡圆来构造模板,实现对遮挡目标的识别。实... 对图像的多目标识别问题进行研究,提出一种基于Agent进化计算的目标识别方法。该方法通过Agent和Agent群体的协同进化完成对样本图像集的快速搜索和模板匹配。同时,针对目标遮挡的问题,利用遮挡圆来构造模板,实现对遮挡目标的识别。实验结果表明,提出的方法实现了平移不变、旋转不变、尺度不变、镜像不变的识别,而且能够准确地确定出遮挡区域的位置和遮挡区域的大小,同时也大大减小了模板匹配的计算量。 展开更多

关键词 图像处理 目标识别 AGENT 进化计算

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