小生境粒子群算法在多模态及动态问题中的研究

发布时间：2020-06-20 05:48

【摘要】：现实生活中,许多复杂的工程问题存在非线性、大规模、多模态、动态性的特点。传统的进化算法求解这类问题存在一定的局限性,因此需要对传统进化算法进行改进从而达到解决这类复杂问题的需求。粒子群算法(PSO),是对生物界中群聚动物寻找食物的行为进行观察而受到启发,而提出来的计算模型,具有简单、鲁邦性较强、搜索速度快以及精度高等特点。本文详细阐述了PSO算法的源起、结构特点以及改进发展和相关应用。多模态优化问题在现实应用中较为常见,该类问题常常包含若干个最优解(全局以及局部),为了求解此类问题,大量学者在进化算法的基础上,加入小生境技术做出改进。本文在第三章对多模态优化问题的数学模型做了详细阐述,介绍了一些经典的小生境技术,阐述了近来PSO算法在多模态优化中的相关研究。引入线性递减惯权重系数对星型拓扑结构以及环型拓扑结构PSO算法进行改进,并使用15种复杂的多模态测试函数对改进后的两种PSO算法进行仿真实验,证明了相关算法的优势。现实应用中,许多待优化问题都会随时间动态变化,因此动态优化问题是十分重要且十分具备难度的研究热点。群智能进化算法是优化这类问题的可行方案。本文在引入线性递减惯权重系数环型拓扑结构PSO算法的基础上提出几点改进。首先加入动态探测例子来探测外部环境是否变化,其次,一旦探测到环境变化,加入了对应的响应机制。一种响应机制是基于清除机制的小生境技术,一种是基于自适应拥挤度的小生境技术。通过相关动态测试函数对改进前后的算法进行仿真实验,实验结果表明,改进后的算法较改进前表现更好,具备一定的有效性,加入自适应拥挤度的响应机制的PSO算法在三者中表现最好。
【学位授予单位】：中原工学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP18
【图文】：

3. 基于多模态优化问题的算法研究1 多模态优化问题的定义定义如下一个优化问题：( )11min/ max , ,..., [ ]DD i ix xif(x) s.t. x x l ,u== ∈ ∏x式中 f ( x )表示目标函数，也就是待优化问题，可分为最小化问题和最大化问。x 就表示可行解，D 为 x 的维度。[ ]∏=Diiilu1,是决策空间，D 为 x 的维度。 分别表示 的上下限。

图 3.2 Shubert 函数么最理想结果就是找到所有峰值的位置。当使用传统的点对点式的优化算法求模态优化问题时，需要使用算法运算多次，同时无法保证每次搜索到的最优解复，显然效率低下，可靠性不高。用进化算法求解多模态问题时，能够将可能优解以种群的形式保存，经过若干次的迭代计算后，就能得到多个最优解,寻找最优解有许多好处:1.能为决策者提供更多有用的信息，有助于研究问题中隐含系属性。2.能为决策者提供更多可靠的选择。3.有助于提高算法求出全局最优概率。4.有助于提高选择压力与种群多样性间的平衡。2 经典小生境算法简介为了使进化算法[49][50]准确的搜索多模态适应度函数值，研究者需要修改经典，将群体划分为适当数量的子群体，再通过不同群体之间的杂交、变异操作产一代群体，从而找到多个极值点。在生物学范畴中，小生境（Niche）[51][52][53]

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 何俊;刘跃;何忠文;多模态情感识别研究进展[J];计算机应用研究;2018年11期

2 梅勇;申云化;;大学英语教师多模态运用调查研究——以武汉地区高校为例[J];外国语文研究;2017年05期

3 翁成颜;;浅析多模态视角下中学翻转课堂教学模式[J];海外英语;2017年22期

4 郭婷;;微传播中多模态语篇的图文意义共建研究[J];海外英语;2017年24期

5 何少娴;张芳;毛浩然;;多模态研究的内涵外延、方法与视角[J];闽江学院学报;2017年06期

6 刘欣;徐邵阳;刘苏玲;翟子秋;;中英广告的多模态隐喻对比研究[J];现代交际;2018年02期

7 金黛莱;关承惠;;多模态视角下民族大学校徽的意义解读[J];聊城大学学报(社会科学版);2018年01期

8 毛现桩;;多模态符号学理论下多模态意义建构中模态间的并协与互补——一个大学校徽图案的视觉语法分析[J];科技风;2016年20期

9 王荣斌;薛耀琴;;大学英语写作教学中多模态评价能力的培养研究[J];内蒙古农业大学学报(社会科学版);2016年06期

10 汤海燕;;一幅“亚投行”政治漫画的多模态隐喻研究[J];海外英语;2016年22期

相关会议论文 前10条

1 唐淑华;;文学语篇的语言学研究视角:多模态认知诗学——《多模态、认知和实验文学》评介[A];认知诗学2014年第1辑[C];2014年

2 杜玲莉;王开建;纪再祥;;基于多模态话语理论的大学英语教学改革[A];新教育时代（2015年10月 总第1辑）[C];2015年

3 王琳;;浅析多模态话语分析理论在初中英语写作教学中的应用[A];第二届世纪之星创新教育论坛论文集[C];2015年

4 张霄军;;多模态语料库:抢救濒危语言的有效途径[A];民族语言文字信息技术研究——第十一届全国民族语言文字信息学术研讨会论文集[C];2007年

5 张莹;;大学英语课堂的多模态教学研究[A];“决策论坛——基于公共管理学视角的决策研讨会”论文集（下）[C];2015年

6 夏凡;王宏;;多模态情感数据标注方法与实现[A];第一届建立和谐人机环境联合学术会议（HHME2005）论文集[C];2005年

7 张旭;郭晨;孙建波;;自适应多模态克隆选择算法[A];2007年中国智能自动化会议论文集[C];2007年

8 赵广州;;从多模态话语理论角度来看交际教学法中的角色扮演[A];福建省外国语文学会2010年年会论文集[C];2010年

9 霍畅;侯婷婷;;基于大学英语翻转课堂的多模态教学研究[A];外语教育与翻译发展创新研究(第六卷）[C];2017年

10 党军;;双语词典的多模态化——用户·词典·编者[A];福建省外国语文学会2010年年会论文集[C];2010年

相关重要报纸文章 前10条

1 苏州大学跨文化研究中心、天津职业技术师范大学非盟研究中心 朱玲;多模态：翻译研究的新视角[N];中国社会科学报;2017年

2 康建朝 中国教育科学研究院助理研究员 中芬教育创新研究中心主任 李栋 芬中教育协会执行副主席兼秘书长;从中芬对比视角看芬兰核心素养[N];中国教育报;2017年

3 浙江万里学院外语部 王中祥;多模态研究：认知语言学的新方法[N];中国社会科学报;2017年

4 记者 戴丽昕;共融机器人多模态转变成为发展趋势[N];上海科技报;2017年

5 西北师范大学外国语学院 吕文澎 兰州商学院陇桥学院外国语言文学系 韩世霞;多模态写作的特征与趋势[N];中国社会科学报;2016年

6 同济大学外国语学院 黄立鹤;多模态语言研究发展前景广阔[N];中国社会科学报;2016年

7 记者 张建列 通讯员 冯春;深圳先进院研制出新一代多模态显微系统[N];广东科技报;2016年

8 浙江大学教授 胡晓云　本报记者 孙鲁威;坚持多模态产业模式[N];农民日报;2011年

9 记者 李玉;信息技术深化多模态话语研究[N];中国社会科学报;2017年

10 记者 刘垠;在分子水平上认识疾病[N];大众科技报;2009年

相关博士学位论文 前10条

1 张淑美;基于数据驱动的复杂多模态过程模态识别及过程监测研究[D];东北大学;2016年

2 张灵均;多模态数据分类的模糊粗糙方法研究[D];天津大学;2017年

3 曾宪武;大跨度桥梁多模态耦合颤抖振及其控制研究[D];华南理工大学;2006年

4 朱玲;昆剧翻译的多模态视角探索[D];苏州大学;2015年

5 聂为之;多模态媒体数据分析关键技术研究[D];天津大学;2014年

6 李宝磊;多元优化过程记忆算法及动静条件下多模态寻优研究[D];云南大学;2015年

7 王雷全;基于图模型的多模态社会媒体分析[D];北京邮电大学;2016年

8 程波;基于迁移学习的多模态脑图像分析及其应用研究[D];南京航空航天大学;2015年

9 柴瑞峰;小儿神经重症患者术后多模态监测的临床研究[D];新疆医科大学;2017年

10 谭帅;多模态过程统计建模及在线监测方法研究[D];东北大学;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 朱美玲;概念整合理论视角下《野兽国》的多模态隐喻意义建构[D];陕西师范大学;2017年

2 梅素萍;多模态理论在高中英语词汇教学中的实验研究[D];河北师范大学;2018年

3 谢亮;小生境粒子群算法在多模态及动态问题中的研究[D];中原工学院;2018年

4 吴米花;集体教学活动中学前名师多模态话语支架功能的个案研究[D];华中师范大学;2017年

5 崔焕喜;多模态MRI结合超声在脑胶质瘤术中的应用[D];新疆医科大学;2017年

6 张寅丰;基于体模的64排螺旋CT多模态扫描对颅脑病灶及边缘征象的解剖学研究[D];河北医科大学;2017年

7 韩晶;政治漫画中多模态隐喻认知研究：概念整合视角[D];内蒙古大学;2017年

8 赛小琴;多模态视角下中英反吸烟公益广告人际意义对比研究[D];新疆大学;2017年

9 马嵩;多模态理论在高中英语词汇教学中的应用研究[D];沈阳师范大学;2017年

10 王雪慧;多模态教学在高中艺术特长生英语写作中的应用研究[D];沈阳师范大学;2017年

本文编号：2721969