两类新型蝗虫优化算法及其应用研究

来源 :宁夏大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhaofaqiang0124
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
群体智能算法具有简单性、灵活性和局部最优避免性,能够有效地解决复杂优化问题,因而引起了许多学者的关注。没有免费午餐定理(No free lunch theorem,NFL)从逻辑上证明了不可能存在一种优化算法能够解决所有优化问题,因此在过去几十年里学者们不断提出新的群体智能算法用以解决不同优化问题。蝗虫优化算法(Grasshopper optimization algorithm,GOA)是一种新提出的群体智能优化算法,通过模仿蝗虫寻找食物来源的生物习性来进行位置更新,其优势在于控制参数少、无梯度机制以及自适应探索和开发模式。但由于各蝗虫位置更新与其他所有蝗虫的位置均相关,导致GOA收敛速度较慢、收敛精度不高。本文从两个不同的角度提出两类新型蝗虫优化算法。其一是基于非线性权重的新型蝗虫优化算法(Novel grasshopper optimization algorithm,NGOA):首先为了平衡算法的探索与开发能力,改进了位置更新公式中的线性自适应参数,并将其作为当前最优位置的权重。其次为了提高算法的收敛速度和收敛精度,提出了精英蝗虫位置更新策略。其二是基于选择策略的简化蝗虫优化算法(Simplified grasshopper optimization algorithm,SGOA):首先为了快速缩小算法的搜索范围,运用选择策略对初始种群进行处理。其次为了实现算法的趋优和加速,利用选择策略将整个种群分为精英种群和一般种群,精英种群由当前最优蝗虫指导位置更新;为了保持算法的稳定,一般种群的位置更新由自身位置、精英种群及当前最优蝗虫位置决定。将NGOA和SGOA应用于求解高维复杂函数和训练单隐层前馈神经网络(Single hidden layer feedforward neural networks,SLFNs)。结果表明:(1)NGOA的寻优性能远胜于GOA、基于圆弧自适应的蝗虫优化算法(Grasshopper optimization algorithm baseon adaptive curve,CAGOA),且能达到多个测试函数的全局最优值,是求解高维复杂函数的有效工具。(2)与GOA、经典的粒子群优化算法(Particle swarm optimization,PSO)、高效的灰狼优化算法(Gray wolf optimization,GWO)以及鲸鱼优化算法(Whale optimization algorithm,WOA)相比,SGOA的收敛精度、稳定性以及寻优成功率均显著高于对比算法。(3)NGOA和SGOA在UCI数据库的4个标准分类数据集上训练SLFNs的分类正确率显著高于对比算法训练的SLFNs。
其他文献
图像分割作为图像处理流程中的重要环节之一,主要是利用图像的相关信息,比如灰度、颜色、纹理等对其进行划分,从而形成一个连续区域,提取出目标物体边界的一种行为.随着现代计算机对图像处理技术的大力发展,图像分割技术已经被普遍成熟地应用到医学检测、交通和通信等研究领域,所以对图像分割技术进行深入研究具有很大的实用价值和积极意义.模糊活动轮廓模型是在寻求能量泛函最小值的过程中通过水平集的更新进行曲线演化的图
学位
做好农村水利工程管理,对于推动国家实现乡村振兴具有重大意义。尽管我国农村水利事业发展迅速,但目前农村水利管理受各种因素的影响,存在基础设施老化、管理意识不足等诸多问题,亟待采取科学的措施,促进农村水利工程的发展。为了解决这些问题,从不同方面提出了相应对策,如落实项目法人责任制、完善造价管理、加大投资力度、培养专业人才等。除此之外,在农村水利工程管理中还要树立科学发展观,对现有的管理模式进行优化调整
期刊
波动方程的数值求解是地震波正反演过程中的重要环节,而数值算法的计算精度直接关系着地震波的模拟结果和成像质量.发展高精度的波动方程数值求解方法,除了构造新的高效的数值模拟方法之外,还可以利用优化方法进一步提升现有数值模拟方法的计算精度.谱元法以其结合了伪谱法的高精度性以及有限元的网格灵活性的特点被成功应用到全球各种尺度模型的地震波传播模拟中.谱元法在计算过程中因Gauss-Lobatto-Legen
学位
表面效应通常在材料的机械性能实验测量中发挥重要作用,薄膜的表面变形对压痕实验的结果有着显著的影响,因此研究薄膜的表面张力对表面变形的影响至关重要.在本文中,运用Gurtin-Murdoch的表面弹性理论解释表面对弹性层-基材系统的压痕行为的影响.结合克尔模型和Gurtin-Murdoch理论,推导出压痕力-位移关系的解析表达式.本文主要研究内容如下:(1)研究了粘合在刚性基板上的弹性层的平面应变压
学位
如今面对深度学习问题时,选择合适的训练数据比选择适合的模型具有更大的挑战.在诸如人脸识别门禁系统、移动支付安全、人群体温监测等计算机视觉人脸任务的应用中,这一挑战更为严峻.人脸数据集的质量和规模,在很大程度上决定着模型的性能表现与应用稳定性.然而,现实中人工收集充足的高质量标注人脸数据集不仅成本高昂,还会受到隐私伦理的制约.因此,如何自动化获取大规模仿真人脸数据有着重要的研究价值.近年关于数据增广
学位
本文采用局部一维化(LOD)方法将高维波动方程的定解问题分裂为多个一维问题.对于所得到的一维问题,基于泰勒级数展开式,分别运用二阶导数的四阶紧致差分公式和截断误差余项修正的方法,推导了两种高精度紧致差分格式.首先,采用LOD方法将二维变系数波动方程分裂为两个一维方程.对于每个一维方程,采用两种方法构造高精度紧致差分格式.当时间方向上的二阶导数采用泰勒级数展开和截断误差余项修正方法进行离散,空间方向
学位
传染病的不断爆发对人类的生命安全造成了严重威胁,通过分析传染病的传播规律来更好地预防和控制其传播是学者们不懈追求的目标.自1999年无标度网络被提出以来,学者们不仅发现社交网络呈现出无标度性,而且在传染病的传播过程中,信息传播、隔离、疫苗接种等措施也发挥着举足轻重的作用.此外,随机噪声的影响也不容小觑.基于此,本文建立了无标度网络上带有非单调发病率的SIQR传染病模型,并分别探讨了白噪声、Lévy
学位
本工作探究了碳酸化温度、碳酸化时间、CO2-H2O气体流量、熟料颗粒粒径等因素对氧化钙膨胀剂熟料碳酸化改性的影响,并通过XRD、TG-DTA、微量热仪对碳酸化改性前后膨胀剂熟料的矿物组成、水化进程进行了分析。结果表明:氧化钙膨胀剂熟料最优碳酸化条件为在700℃碳酸化30 min、CO2-H2O气体流量2 L/min、熟料颗粒粒径0.075~0.2 mm。碳酸化改性后熟料仅有部分游离钙转化为碳酸钙,
期刊
在当前新时期背景下,我国不断推动农业现代进程并已取得良好的成绩。然而需要认识到的一点是,受各地区水资源分布不均以及地质环境差异影响,农村小型水利工程建设管理尚存在较大问题,一定程度上制约了农业现代化发展,同时也使得农民遭受相应的经济损失。
期刊
目的 探讨重组组织型纤溶酶原激活剂(rtPA)超声增强溶栓联合强化降压治疗老年急性脑梗死(ACI)的临床效果及对预后转归的影响。方法 收集我院200例老年ACI患者,根据入院接受治疗时间分成对照组88例和观察组112例,对照组给予rtPA标准溶栓联合强化降压,观察组给予rtPA超声增强溶栓联合强化降压。记录两组血脂、神经功能及生活质量的变化,并对预后转归情况进行评价。结果 治疗后观察组总胆固醇(T
期刊