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关于改进EGO算法在黑箱函数全局最优化中的应用研究.pdf

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简介:
本文探讨了EGO(高效全局优化)算法在处理黑箱函数全局最优化问题上的改进方法,旨在提高搜索效率和解的质量。通过理论分析与实验验证相结合的方式,提出了一系列针对性强的改进策略,并展示了这些改进措施的实际应用效果及其潜在价值。 基于Kriging模型的EGO算法是一种适用于黑箱函数求极值的全局最优化方法,但该算法在应用过程中忽视了对Kriging模型精度控制的问题。为了弥补这一不足,研究者提出了一种新的迭代函数,在保持原有功能的同时兼顾提高Kriging模型的准确性与寻优效果,并将改进后的EGO算法应用于五个测试函数及一个存货模型中进行验证。通过比较改进前后算法在Kriging模型精度和优化结果方面的表现发现,经过改良后的EGO算法不仅提升了最终形成的Kriging模型的精确度,在对目标函数仅作少量估值的情况下也能找到更为全局化的最优解。

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  • EGO.pdf
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    本文探讨了EGO(高效全局优化)算法在处理黑箱函数全局最优化问题上的改进方法,旨在提高搜索效率和解的质量。通过理论分析与实验验证相结合的方式,提出了一系列针对性强的改进策略,并展示了这些改进措施的实际应用效果及其潜在价值。 基于Kriging模型的EGO算法是一种适用于黑箱函数求极值的全局最优化方法,但该算法在应用过程中忽视了对Kriging模型精度控制的问题。为了弥补这一不足,研究者提出了一种新的迭代函数,在保持原有功能的同时兼顾提高Kriging模型的准确性与寻优效果,并将改进后的EGO算法应用于五个测试函数及一个存货模型中进行验证。通过比较改进前后算法在Kriging模型精度和优化结果方面的表现发现,经过改良后的EGO算法不仅提升了最终形成的Kriging模型的精确度,在对目标函数仅作少量估值的情况下也能找到更为全局化的最优解。
  • 人工蜂群论文.pdf
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    本研究论文探讨了针对函数优化问题的人工蜂群算法的改进策略,旨在提高算法效率和求解精度。通过引入新的搜索机制和参数自适应调整方法,显著提升了算法性能。研究成果为复杂函数优化提供了一种有效的新途径。 近年来提出的一种优化算法是人工蜂群算法。为了克服标准人工蜂群算法在局部搜索能力和精度方面的不足,研究人员开发了一种改进的人工蜂群算法。该方法利用全局最优解及个体极值的信息来调整原始算法的搜索模式,并引入异步变化学习因子以确保全局与局部搜索之间的平衡。 通过将这种改进后的人工蜂群算法应用于函数优化问题测试中,结果表明其性能优于原版人工蜂群算法。
  • 序列参考
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    本文提出了一种创新性的黑箱函数全局优化算法,该算法通过构建序列参考函数来指导搜索过程,在无需目标函数解析形式的情况下实现高效寻优。 本段落提出的序列参考函数法将黑箱函数全局优化问题转化为一系列易于计算的参考函数的优化问题,减少了对目标函数的依赖。这种方法通过逐步优化表达式的参考函数来实现全局搜索的有效性,从而提高了复杂黑箱环境中寻优算法的应用范围和效率。
  • 遗传控制
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    本研究探讨了遗传算法在解决复杂控制系统中最优解问题上的潜力与优势,深入分析其应用于最优化控制的具体方法及实践效果。 本段落对遗传算法的进展、改进以及其在控制系统优化设计中的应用进行了系统研究。内容涵盖遗传算法的设计、改进方法、经典控制器参数的优化设计、数字控制器结构与参数的同时优化设计,以及控制器参数的在线仿真优化设计等各个方面。
  • 灰狼(LGWO)
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    本文介绍了改进的灰狼优化算法(LGWO)及其在复杂函数优化问题上的应用效果,展示了其优越的搜索能力和稳定性。 灰狼优化算法(GWO)是一种新型的启发式方法,灵感来源于自然界的灰狼社会结构及其狩猎行为。在该算法中,群体中的个体被划分为四种角色:Alpha、Beta、Delta以及Omega,分别代表领导者及第二和第三优秀的成员;其余为普通成员。整个过程模拟了领导层引导下的“狩猎”活动,即优化任务。 然而,在实际应用过程中,GWO存在收敛速度慢且求解精度低的问题。为此,本段落提出了一种改进的灰狼算法——LGWO(Lévy飞行增强型灰狼优化),引入了Lévy飞行机制以帮助群体逃离局部最优状态,并寻找更优解决方案。经过十个基准函数上的严格测试,结果显示所提方法在性能上超过了其他三种对比算法。 元启发式优化技术如遗传算法、蚁群优化和粒子群优化等已经广泛应用于不同研究领域。GWO作为新型的群体智能策略也已被用于电力系统最优无功功率分配问题及医疗诊断等领域中。 这些元启发式技术因其能够处理传统方法难以解决的问题而变得越来越流行,它们模仿自然界的生物行为模式来解决问题。例如,遗传算法基于自然界的选择和基因传递机制;蚁群优化通过模拟蚂蚁寻找食物路径的行为优化路径选择;粒子群优化则借鉴鸟群或鱼群的社会互动以找到最优解。 本段落提出的LGWO算法引入了Lévy飞行策略提高了跳出局部最优的能力,并提升了全局搜索效率及精度。Lévy飞行是一种随机行走模式,其步长遵循特定的分布规律,允许远距离的大跳跃动作,有助于探索未知区域并发现更优解决方案。 在讨论GWO时提到它通过模拟灰狼的社会结构和狩猎行为进行优化工作,在该算法中每个解都被视为一个个体,并且群体中的领导者(Alpha)由当前最优解表示;Beta与Delta分别代表次优及第三优的成员。整个群组的行为受到这些领导者的引导,其余成员则跟随它们寻找最优解。 实验部分表明通过在基准测试函数上评估LGWO算法性能优于其他几种对比方法。这类数学函数通常具备已知的最佳解决方案,并被用来评价优化技术的表现力。在一系列测试中,LGWO显示出比对照组更快的收敛速度和更高的求解精度,这对需要高效且精确结果的应用领域至关重要。
  • EGO_GA.rar_EGO_MATLAB实现EGO_
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    本资源提供EGO( Efficient Global Optimization)算法在MATLAB中的实现代码,适用于全局优化问题求解。适合科研与工程应用。 基于遗传算法(GA)优化的Efficient Global Optimization (EGO) 算法是一种通过结合统计模型与全局搜索策略来高效解决黑箱函数优化问题的方法。该方法利用高斯过程回归建立对目标函数的代理模型,并运用遗传算法指导采样点的选择,以期在较少评估次数内找到最优解或近似最优解。
  • 遗传航空运输路径
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    本研究探讨了遗传算法在航空运输路径优化中的应用,并提出了一种改进方法以提高其效率和准确性。通过实验验证,改进后的算法能够在复杂网络中寻找到更优的飞行路线,从而降低运营成本并提升服务质量。 本段落探讨了航空物流领域对路径优化的需求,并提出了相应的解决方案以降低配送成本。通过建模分析,该问题被抽象为数学中的枢纽位置问题(HLP),并利用遗传算法进行求解。为了应对大规模复杂性挑战,文中改进了传统遗传算法,将其从单一进化种群扩展至双种群模式。通过对两个种群设置不同的进化参数来确保最终胜出的个体具有更强搜索能力,并引入模拟退火算法中的Metropolis准则以避免陷入局部最优解。 为评估改进后的算法(I-SGA)性能,实验基于航空公司实际航线和15个大中城市机场的实际规模等相关数据进行了仿真测试。结果显示,在目标函数收敛值方面,I-SGA的最优结果达到1.234e+12,平均收敛值为1.100e+12;而传统遗传算法(SGA)则分别为1.201e+12和1.021e+12。由此可见,改进后的算法在效果与效率上均有显著提升。
  • kNN人脸识别.pdf
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    本文针对传统kNN算法在人脸识别中存在的问题,提出了一种改进方法,并通过实验验证了其有效性和优越性。 基于改进kNN算法的人脸识别研究探讨了如何通过优化传统的k近邻(k-Nearest Neighbor, kNN)方法来提高人脸识别的准确性和效率。该研究重点分析并实施了一系列策略,以解决传统kNN算法在处理大规模人脸数据集时遇到的问题。通过对特征提取、距离度量和分类决策等关键步骤进行改进,研究人员成功地提升了模型对不同光照条件、姿态变化以及表情差异的人脸识别能力。此外,还详细讨论了实验设计与结果分析,并与其他先进人脸识别技术进行了比较,展示了该方法的有效性和优越性。
  • 蚁群WSN路由.pdf
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    本文探讨了如何通过优化蚁群算法应用于无线传感器网络(WSN)的路由选择中,以提高数据传输效率和网络稳定性。文中提出了若干改进措施,并通过实验验证了其有效性。 无线传感器网络(WSN)是一种利用大量传感器节点收集并处理环境数据的先进技术,在民用、商业、工业及军事领域得到广泛应用。每个传感器节点都具备独立计算与感知能力,因此在WSN中选择合适的路由协议至关重要,因为不恰当的策略可能导致能量快速耗尽,并缩短整个网络寿命。鉴于此,针对WSN进行路由优化是提高其整体性能的关键。 本段落主要研究了基于改进蚁群算法的无线传感器网络(WSN)路由方案,旨在解决节点能量分布不平衡及路由效率低下等问题: 1. 针对低能耗自组织网络协议LEACH,提出了一项改进措施。在簇头选举阶段引入剩余电量和轮次作为参考指标,并增加了反馈机制。这使得具有较多余量且未成功当选为簇头的节点有机会成为新的簇头,从而实现负载均衡并延长整个系统的使用寿命。 2. 对蚁群算法进行了优化调整,在考虑了节点间通信能量需求与物理距离的基础上,降低了后者的权重值,并动态调节信息素挥发系数P、信息素启发因子τ以及距离启发因子ρ。这种改进使算法在初始阶段不完全依赖于两节点间的实际间距,避免过早陷入局部最优解陷阱,从而加速全局最优化解决方案的发现过程。 3. 利用Voronoi图将网络区域划分为多个近似等面积的部分,以此确保每个区域内都有均衡的能量分布。通过这种方法,在各个独立划分的小范围内进行簇头竞选活动可以有效缓解由于簇头位置不合理导致的节点能量过度消耗现象。 采用改进后的蚁群算法寻找从各簇中心到汇聚点的最佳多跳路径,进一步减少网络整体能耗。使用MATLAB R2010B平台开展仿真实验,并以网络生命周期、平均耗电量和最短传输距离为评价指标来评估LEACH-ANTNEW方案的有效性。 关键词:无线传感器网络;蚁群算法;信息素浓度;最优路径搜索;LEACH-ANTNEW 本段落的研究不仅深化了对WSN路由优化领域的理解,还提供了切实可行的改进策略,有助于提升其能效及稳定性。
  • 差分分析.zip
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    本资料探讨了差分进化算法在解决复杂函数优化问题上的效能与优势,通过实例分析展示了其高效寻优能力及广泛应用前景。 基于差分进化算法的函数优化分析.zip包含了利用差分进化算法进行函数优化的研究内容和相关数据分析。文档内详细探讨了如何应用该算法来提高复杂函数的求解效率与精度,适合对优化理论和技术感兴趣的读者深入学习研究。