基于多族群PSO算法的森林空间动态多目标优化研究
[Abstract]:There are many complex dynamic multi-objective optimization problems in the field of practical engineering. At least one of the objective functions, constraints or domain is time-dependent, so the optimal solution will change with time. Multi-population PSO algorithm is a multi-objective optimization algorithm which uses multiple subgroups to search in parallel and the subgroup is dynamic. The algorithm is feasible in solving static multi-objective optimization problems, but it lacks the detection of environment change in solving dynamic multi-objective optimization problems. Therefore, based on the multi-population PSO algorithm, an environment detection operator is introduced, and an improved multi-population PSO algorithm is proposed, and the improved algorithm is used to solve the forest spatial dynamic multi-objective optimization model. The main contents of this paper are as follows: 1. An improved multi-population PSO algorithm is proposed and the performance of the algorithm is tested. According to the preset threshold 胃 of the actual problem, 20% individuals in the current particle population are randomly selected, and the average Euclidean distance difference between the new fitness value and the original fitness value is calculated as the environmental detection operator 蔚. The change of environment is judged by comparing the magnitude of 蔚 and 胃. At the same time, the paper analyzes and compares the performance of PSO algorithm under five inertial weights, and selects one of the best inertial weights as the inertial weight of the improved algorithm. Then four typical dynamic multi-objective optimization problems are used to test the performance of the improved algorithm. It is compared with the dynamic multi-objective immune optimization algorithm (PDMIOA) based on the improved distance prediction mechanism and the adaptive difference operator and the dynamic multi-objective optimization algorithm (dDMS-MOPSO) based on the dynamic particle swarm optimization (DPSO). The experimental results show that the proposed improved algorithm is superior to PDMIOA and dDMS-MOPSO in terms of convergence, distribution and tracking performance. 2. The dynamic multi-objective optimization model of forest spatial structure is constructed. According to the variation law of tree growth with time in single tree growth model, the mixed degree, competition index, angle scale, stand layer index and spatial density index were selected from three aspects: stand traditional structure, stand spatial structure and stand vertical structure. The open ratio, size ratio, volume per plant and health index are taken as objective functions to establish the dynamic multi-objective optimization model of forest spatial structure. The improved multi-population PSO algorithm proposed in this paper is used to solve the model. Verification of dynamic multiobjective optimization model of forest spatial structure. Three environmental variables were set up for a stand adjustment cycle of three years, and two experiments were carried out according to the criterion of whether to consider the influence of stand adjustment on stand structure. Firstly, the output results of the model are analyzed, and the corresponding stand adjustment strategies are proposed. Then, by comparing the indexes of evenness index, mixing degree, competition index, health degree, spatial density index and open ratio before and after adjustment, it was found that the indexes of all aspects of the adjusted stand after two experiments were better than the indexes before and after adjustment. The stand structure is obviously improved. Therefore, the dynamic multi-objective optimization model of forest spatial structure proposed in this paper is reliable and can provide corresponding technical support for the development of intelligent forestry in the future.
【学位授予单位】:中南林业科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP18
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 曹先彬,李金龙,王煦法;基于生态协同的多目标优化研究(英文)[J];软件学报;2001年04期
2 刘淳安;王宇平;;基于新模型的动态多目标优化进化算法[J];计算机研究与发展;2008年04期
3 徐鹤鸣;王东;;多目标优化问题的求解框架[J];微计算机信息;2009年36期
4 郭晓东;王丽芳;;求解多目标优化问题的分布估计算法[J];太原科技大学学报;2010年01期
5 雍龙泉;;求解一类不可微多目标优化问题的社会认知算法[J];计算机应用研究;2010年11期
6 郭思涵;龚小胜;;正交设计的E占优策略求解高维多目标优化问题研究[J];计算机科学;2012年02期
7 盖玉权;何昱;张宇燕;吴宪彬;万海同;;复方药物剂量配比多目标优化的方法学研究[J];微型机与应用;2012年07期
8 王杰文;;约束多目标优化问题中约束处理方法综述[J];现代计算机(专业版);2012年36期
9 贾利民,张锡第;智能多目标优化控制及其应用[J];信息与控制;1992年01期
10 周学建;师清翔;朱永宁;;模糊相似优先比在清选系统多目标优化中的应用[J];洛阳工学院学报;1993年02期
相关会议论文 前10条
1 张翔;;一种无歧义性的多目标优化数值解法[A];中国农业机械学会成立40周年庆典暨2003年学术年会论文集[C];2003年
2 罗亚中;;航天器轨迹多目标优化研究评述[A];The 5th 全国动力学与控制青年学者研讨会论文摘要集[C];2011年
3 耿玉磊;张翔;;多目标优化的求解方法与发展[A];福建省科协第四届学术年会——提升福建制造业竞争力的战略思考专题学术年会论文集[C];2004年
4 耿玉磊;张翔;;多目标优化的求解方法与发展[A];福建省科协第四届学术年会提升福建制造业竞争力的战略思考专题学术年会论文集[C];2004年
5 程鹏;唐雁;邹显春;;约束多目标优化试验函数产生器[A];2008年计算机应用技术交流会论文集[C];2008年
6 贾小平;韩方煜;;多目标优化及其在过程工程中的应用[A];过程系统工程2001年会论文集[C];2001年
7 邢志祥;;灭火救援力量调集的多目标优化[A];第一届全国安全科学理论研讨会论文集[C];2007年
8 孙力;樊希山;姚平经;;化工过程多目标优化适宜解的模糊确定[A];第二届全国传递过程学术研讨会论文集[C];2003年
9 李颖t;昝建明;周建文;;多目标形貌优化方法研究[A];结构及多学科优化工程应用与理论研讨会’2009(CSMO-2009)论文集[C];2009年
10 许碧霞;李兆江;;基于循环经济的城市污水多目标优化配置分析[A];中国地理学会2007年学术年会论文摘要集[C];2007年
相关博士学位论文 前10条
1 王晗丁;复杂问题的多目标进化优化算法研究[D];西安电子科技大学;2015年
2 董宁;求解约束优化和多目标优化问题的进化算法研究[D];西安电子科技大学;2015年
3 王超;装载与车辆路径联合多目标优化问题研究[D];大连理工大学;2016年
4 叶承晋;计算智能在电力系统多目标优化中的应用研究[D];浙江大学;2015年
5 过晓芳;超多目标优化问题的几种进化算法研究[D];西安电子科技大学;2015年
6 左益;基于全局优化和局部学习的进化多目标优化算法[D];西安电子科技大学;2016年
7 卢芳;多目标优化及随机变分不等式问题的若干研究[D];重庆大学;2016年
8 徐志丹;基于生物地理算法的多目标优化理论与应用研究[D];哈尔滨工程大学;2013年
9 蒋庆;地下水时空变化及监测网多目标优化研究[D];华中科技大学;2008年
10 陈琼;演化多目标优化多样性保持策略及其应用研究[D];武汉理工大学;2010年
相关硕士学位论文 前10条
1 何素素;基于改进的粒子群算法的钻进参数多目标优化研究[D];西安石油大学;2015年
2 黄怡;基于药效综合评价的中药组分配伍优化方法研究[D];浙江大学;2015年
3 韩伟;基于混合智能算法在造纸废水厌氧消化处理过程多目标优化中的研究[D];华南理工大学;2015年
4 彭清风;基于鲁棒性的船体中横剖面多目标优化[D];上海交通大学;2015年
5 崔华;面向个性化需求的服务组合优化方法[D];哈尔滨工业大学;2015年
6 章姗捷;基于遗传算法的电力工程多目标优化研究[D];华北电力大学;2015年
7 高敏;基于协同论的风电建设项目多目标优化模型研究[D];华北电力大学;2015年
8 刘培根;基于多目标优化和压缩感知的航拍目标检测[D];电子科技大学;2015年
9 杨凯;基于多目标优化的贵州工业结构调整研究[D];贵州师范大学;2015年
10 陈振兴;基于空间拥挤控制策略的进化多目标优化[D];福建师范大学;2015年
,本文编号:2330646
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/2330646.html