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融合正切搜索与竞争交配的斑马优化算法及应用 被引量:2
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作者 苏晨 王防修 黄淄博 《计算机科学与探索》 北大核心 2025年第4期945-963,共19页
针对斑马优化算法(ZOA)在求解最优解时存在早熟收敛和容易陷入局部最优的缺陷,提出了一种融合正切搜索与竞争交配的斑马优化算法(TZOA)。对该算法使用了正切搜索策略,增加种群多样性防止陷入局部最优解,并使用双曲余弦因子作为调节参数... 针对斑马优化算法(ZOA)在求解最优解时存在早熟收敛和容易陷入局部最优的缺陷,提出了一种融合正切搜索与竞争交配的斑马优化算法(TZOA)。对该算法使用了正切搜索策略,增加种群多样性防止陷入局部最优解,并使用双曲余弦因子作为调节参数,避免影响收敛速度。将野马优化算法(WHO)的放牧行为与斑马优化算法的觅食行为共同组成双种群共生策略,提高算法前期的全局探索能力与后期的局部收敛能力。加入一种全新的竞争交配机制进一步提高种群多样性与局部探索范围。实验部分则通过与改进策略、近几年优秀算法、其他作者改进ZOA算法分别在14个CEC2017测试函数的10、30、50维上进行测试,并使用种群多样性分析、Wilcoxon秩和检验、探索开发分析和运行时间对比图来验证算法的性能。实验结果表明,TZOA相较于其他几种智能优化算法具有更好的求解能力与精度。同时将TZOA应用于机器人路径规划问题,在简单地图与复杂地图测试所得结果中皆为最佳值,进一步证明了改进算法TZOA的有效性。 展开更多
关键词 斑马优化算法 正切搜索 双曲余弦函数 野马优化算法 双种群共生 竞争交配 机器人路径规划
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EHDE和WHO-SVM模型在齿轮箱故障诊断中的应用 被引量:1
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作者 马晓娜 周海超 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第4期622-632,共11页
针对现有齿轮箱故障诊断方法对数据长度敏感的缺陷,提出了一种基于增强层次多样性熵(EHDE)和野马算法(WHO)优化支持向量机(SVM)的齿轮箱故障诊断模型。首先,传统熵值特征提取方法在特征提取阶段对数据样本的长度比较敏感,为此提出了增... 针对现有齿轮箱故障诊断方法对数据长度敏感的缺陷,提出了一种基于增强层次多样性熵(EHDE)和野马算法(WHO)优化支持向量机(SVM)的齿轮箱故障诊断模型。首先,传统熵值特征提取方法在特征提取阶段对数据样本的长度比较敏感,为此提出了增强层次多样性熵,并将其作为特征提取指标用于提取齿轮箱的故障特征;其次,采用WHO算法对SVM模型的参数进行了优化,建立了参数最优的WHO-SVM分类器;最后,将故障特征样本输入至WHO-SVM分类器中进行了训练和识别,完成了样本的故障识别;利用齿轮箱数据集分别从数据长度敏感性、算法特征提取时间、模型诊断性能三种角度对EHDE、精细复合多尺度样本熵、精细复合多尺度模糊熵、精细复合多尺度排列熵、精细复合多尺度散布熵、精细复合多尺度波动散布熵进行了对比研究。研究结果表明:EHDE方法对数据长度的要求较低,在数据长度为512时即可以取得99.1%的平均识别准确率,在诊断稳定性和诊断精度方面均优于其他对比方法;在算法的泛化性实验中,EHDE方法能够以98%的准确率识别齿轮箱的不同故障类型,具有明显的泛化性和通用性。 展开更多
关键词 齿轮箱故障诊断 增强层次多样性熵 野马算法优化支持向量机 数据长度敏感性 算法特征提取时间 模型诊断性能
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基于改进野马优化算法的AGV路径规划 被引量:4
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作者 李一铭 王跟成 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2023年第1期11-14,共4页
针对求解自动导引运输车(automated guided vehicle,AGV)路径规划问题,提出一种基于改进野马优化算法的AGV路径规划。首先,利用非线性自适应因子有效平衡了算法全局探索和局部挖掘能力;其次,引入偏移进化策略增加子代个体的多样性;然后... 针对求解自动导引运输车(automated guided vehicle,AGV)路径规划问题,提出一种基于改进野马优化算法的AGV路径规划。首先,利用非线性自适应因子有效平衡了算法全局探索和局部挖掘能力;其次,引入偏移进化策略增加子代个体的多样性;然后,引入黄金正弦分割系数指引个体逐渐向全局最优位置方向移动,提高算法的收敛精度和收敛速度;最后,引入B样条曲线平滑策略,进一步优化最优解,获得更短更平滑的路径规划。通过仿真实验验证了改进野马优化算法总体能够减少5.84%的AGV路径规划长度。 展开更多
关键词 路径规划 野马优化算法 B样条曲线 黄金正弦算法
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改进野马算法求解低碳开放式送取货选址路径问题 被引量:1
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作者 虎翼飞 张惠珍 陈曦 《包装工程》 CAS 北大核心 2024年第1期229-238,共10页
目的针对当前物流背景下普遍出现的送货公司外包、退换货频繁等问题,结合现有的碳排放政策,提出低碳背景下开放式同时送取货选址−路径模型(Low-Carbon Open Location-routing Problem with Simultaneous Pickup and Delivery Problem,LO... 目的针对当前物流背景下普遍出现的送货公司外包、退换货频繁等问题,结合现有的碳排放政策,提出低碳背景下开放式同时送取货选址−路径模型(Low-Carbon Open Location-routing Problem with Simultaneous Pickup and Delivery Problem,LOLRPSPD),并通过改进野马算法进行求解。方法首先设计一种新的解码方式,使得原离散问题可以采用连续算法求解。之后,运用哈尔顿序列生成初始解,改进非线性进化概率因子,使用模拟二进制交叉,增加变异操作,以及精英保留、设置连续失败重新初始化等步骤,改进野马算法。最后,通过6组不同大小的算例将改进野马算法与原始野马算法、模拟退火算法、粒子群算法、遗传算法进行对比。结果针对中大型算例,改进野马算法远超原始野马算法。针对小型算例,在确保准确率的同时,改进野马算法对比各经典算法也在速度上具有优势。结论提出的LOLRPSD模型具备合理性,改进的野马算法针对选址路径问题具有较好的搜索能力。 展开更多
关键词 选址路径问题 开放式问题 同时送取货 改进野马算法 元启发式算法
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增强型野马优化算法及其工程应用 被引量:1
5
作者 马志海 刘升 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2024年第7期2061-2068,共8页
针对野马优化算法易陷入局部最优、收敛速度慢等缺点,提出增强型野马优化算法。首先,在种群初始化阶段,采用Sinusoidal映射,增加种群的多样性;其次,在阶段更新过程中,设计出非线性收敛性更强的自适应权重,调节全局搜索和局部优化能力;然... 针对野马优化算法易陷入局部最优、收敛速度慢等缺点,提出增强型野马优化算法。首先,在种群初始化阶段,采用Sinusoidal映射,增加种群的多样性;其次,在阶段更新过程中,设计出非线性收敛性更强的自适应权重,调节全局搜索和局部优化能力;然后,在更新领导者位置阶段加入扰动因子,平衡局部和全局探索能力;进一步,利用自适应t分布变异,对个体位置进行扰动,提高算法跳出局部最优的能力。通过在CEC2021测试竞赛进行测试优化比较,验证算法的有效性和稳健性,并利用Wilcoxon秩和检验和MAE排名,验证算法的有效性。最后将算法应用到工程难题问题中,验证了其在工程优化问题上的适用性与优越性。实验结果表明,与其他智能算法相比,增强型野马优化算法具有更强的寻优能力和更快的收敛速度。 展开更多
关键词 野马优化算法 Sinusoidal映射 自适应t分布 工程优化
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基于改进野马算法与A^(*)算法融合的分段路径规划 被引量:1
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作者 李广源 魏永勇 +2 位作者 霍少凯 白梅娟 侯帅 《电脑与信息技术》 2023年第4期6-10,共5页
作战过程的路径规划问题属于仿真过程中的一个重要决策环节,针对作战路径规划问题,文章提出了一种考虑作战特性的分段混合的路径优化算法。首先,提出了一种融合个体自适应精度约束的野马优化算法和A^(*)算法的分段混合(Improved Wild Ho... 作战过程的路径规划问题属于仿真过程中的一个重要决策环节,针对作战路径规划问题,文章提出了一种考虑作战特性的分段混合的路径优化算法。首先,提出了一种融合个体自适应精度约束的野马优化算法和A^(*)算法的分段混合(Improved Wild Horse Optimization Algorithm and A^(*)Algorithm Based On Fusion,IAWHO_A^(*))路径优化算法模型,该模型由路径阶段划分模型、自适应个体精度约束的野马优化算法和A算法构成。其次,提出了一种考虑火力覆盖范围特性的路径阶段划分模型,将路径划分快速突进段和隐蔽突进段两个阶段;最后,提出了一种改进的个体自适应精度约束的野马优化算法(IAWHO)优化快速突进段的路径,IAWHO引入个体自适应精度约束以提高算法的全局最优解。文章算法在已有的城市路径规划上进行了仿真实验研究,并取得了良好的实验效果,本文的研究内容为作战路径规划奠定了重要的理论研究基础。 展开更多
关键词 分段混合 个体自适应精度 野马优化算法 A^(*)算法
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基于改进RNN多源融合算法的网络异构信息集成管理系统 被引量:10
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作者 李麟 王伟 《西安工程大学学报》 CAS 2023年第6期145-152,共8页
医疗信息网络的互联造成其网络架构极为复杂,而当前对于此类网络产生的多源异构数据的管理水平难以满足信息化的要求,故给出了一种改进的信息集成管理系统。文中采用野马优化(wild horse optimizer, WHO)算法改进的循环神经网络(recurre... 医疗信息网络的互联造成其网络架构极为复杂,而当前对于此类网络产生的多源异构数据的管理水平难以满足信息化的要求,故给出了一种改进的信息集成管理系统。文中采用野马优化(wild horse optimizer, WHO)算法改进的循环神经网络(recurrent neural network, RNN)设计多源异构数据融合模型,并在此基础上以生产执行系统(manufacturing execution system, MES)为核心建立网络异构信息集成管理系统。通过同步集成处理多源融合模型输出的数据,将所有数据传递至系统数据库中进行储存,并通过所设计的功能模块完成了多源异构数据的集成管理。实验结果表明:以WHO-RNN多源融合算法为核心的网络异构信息集成管理系统的数据融合完整性维持在0.700~0.800的较高水平,并且随着数据量增加,末态更新水平(ultimate update level, UUL)指标逐渐趋近于80%,系统对于多源异构数据的运算效率和识别精度较好,具有较强的工程实际应用性能。 展开更多
关键词 循环神经网络(RNN) 野马优化(WHO)算法 生产执行系统(MES) 多源异构数据 数据融合 信息集成管理系统 医疗信息网络
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求解工程优化问题的多种智能优化算法仿真 被引量:1
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作者 张金钱 王先鹏 +1 位作者 孔凡康 曾勇 《计算机仿真》 2024年第5期372-377,454,共7页
探究新型优化算法的寻优性能和工程优化问题求解能力,选取6种智能算法:天鹰优化器(AO)、算术优化算法(AOA)、非洲秃鹫优化算法(AVOA)、人工大猩猩部队优化器(GTO)、饥饿游戏搜索算法(HGS)、野马优化器(WHO),对其进行仿真对比。首先阐述... 探究新型优化算法的寻优性能和工程优化问题求解能力,选取6种智能算法:天鹰优化器(AO)、算术优化算法(AOA)、非洲秃鹫优化算法(AVOA)、人工大猩猩部队优化器(GTO)、饥饿游戏搜索算法(HGS)、野马优化器(WHO),对其进行仿真对比。首先阐述新型算法的主体框架;然后,选取6个基准测试函数并测试其寻优性能;最后,用其求解2种典型的工程优化问题,并且分析其改进方向和应用前景。对于测试函数的仿真结果分析,GTO算法的寻优能力最强,多次获取测试函数理论值,且运行时间较短;在工程优化问题的仿真中,GTO算法与WHO算法的寻优能力较为突出,寻优时间短,可靠性高。 展开更多
关键词 天鹰优化器 算术优化算法 非洲秃鹫优化算法 人工大猩猩部队优化器 饥饿游戏搜索算法 野马优化器
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基于WHO-BPNN-PID的病死禽畜生物液化装置温度控制系统
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作者 吴利钦 刘为国 +4 位作者 李华龙 刘先旺 杨选将 麻之润 郭盼盼 《农业工程学报》 2025年第22期285-295,共11页
针对病死禽畜生物液化装置的温度控制大迟滞、非线性的问题,该研究提出一种基于野马优化算法(wild horse optimizer,WHO)与BP神经网络(back propagation neural network,BPNN)比例-积分-微分控制器(proportional integral derivative,P... 针对病死禽畜生物液化装置的温度控制大迟滞、非线性的问题,该研究提出一种基于野马优化算法(wild horse optimizer,WHO)与BP神经网络(back propagation neural network,BPNN)比例-积分-微分控制器(proportional integral derivative,PID)的智能控制策略。通过WHO先离线优化神经网络初始权值阈值,再使用PC端的BPNN程序在线动态调整PID参数,结合开放平台通信技术(open platform communications,OPC)构建工控系统,实现上位机与执行机构的数据实时交互。搭建Matlab/Simulink仿真平台进行仿真与对比分析,结果表明,相较于传统PID、BPNNPID算法、PSO-BPNN-PID算法、GA-BPNN-PID算法,通过WHO离线优化BPNN-PID初始权值阈值上升时间和调节时间更短,分别为355.4、484.9 s,且无超调量,具有更好的适应性。在WHO-BPNN-PID算法的实时性通讯测试中平均迭代耗时、最大迭代耗时、99%分位数耗时分别为0.098、0.413、0.296 ms,远小于采样周期的500 ms。现场试验表明,在25~100℃的升温阶段,系统的上升时间为58 min,调整时间为69 min,最大超调量为0.66%,相对稳态误差为1.56%,当温度从100℃降到35℃系统依然表现出响应速度快、超调量小的优点,WHO-BPNN-PID控制算法在调节速度和超调量上表现更优,有效降低了系统大迟滞和非线性影响,满足病死畜禽生物液化过程的温度控制需求。 展开更多
关键词 温度控制 太迟滞系统 病死禽畜处理 工业物联网
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多目标野马算法求解开放同时送取货选址路径问题
10
作者 吴奥 张惠珍 虎翼飞 《建模与仿真》 2025年第10期195-209,共15页
针对原始野马算法WHO在解决优化问题中存在的早熟收敛、易陷入局部最优等问题,提出改进多目标野马算法MOIWHO。通过引入模拟二进制交叉算子与正态分布交叉算子以及自适应混沌变异机制,提高算法跳出局部最优的能力。根据帕累托前沿评价... 针对原始野马算法WHO在解决优化问题中存在的早熟收敛、易陷入局部最优等问题,提出改进多目标野马算法MOIWHO。通过引入模拟二进制交叉算子与正态分布交叉算子以及自适应混沌变异机制,提高算法跳出局部最优的能力。根据帕累托前沿评价解的质量,引入均衡接近度确定最优解。进一步结合以最大满意度和最小成本为目标的模糊时间窗开放同时送取货选址路径问题,提出了一种全新的融合编码解码方式,通过6组算例证明了算法的有效性,并通过13个标准算例与4种算法对比,分析了算法性能。研究结果证明了所提出的多目标改进野马算法在各种规模问题上的有效性与实用价值。 展开更多
关键词 多目标野马算法 选址路径问题 满意度 开放同时送取货
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基于野马优化算法的级联改进型拉曼光纤放大器设计
11
作者 巩稼民 宫佳颖 +2 位作者 张磊 丁科 辛宇 《光电子.激光》 北大核心 2025年第10期1015-1024,共10页
本文利用掺铒碲酸盐光纤设计了一种多泵浦级联改进型拉曼光纤放大器(Raman fiber amplifier,RFA),并使用野马优化算法(wild horse optimizer,WHO)优化了RFA的各级泵浦参数、传输介质长度以及噪声,以获得最大可能输出增益、低增益平坦度... 本文利用掺铒碲酸盐光纤设计了一种多泵浦级联改进型拉曼光纤放大器(Raman fiber amplifier,RFA),并使用野马优化算法(wild horse optimizer,WHO)优化了RFA的各级泵浦参数、传输介质长度以及噪声,以获得最大可能输出增益、低增益平坦度。此外,通过使用灰狼优化(grey wolf optimizer,GWO)、差分进化(differential evolution,DE)、免疫优化(immune algorithm,IA)等其他元启发式技术来优化同一RFA模型,分析不同优化策略下RFA的性能。结果表明,WHO是一种更优的优化技术,其优化后的模型在1530—1630 nm带宽范围内平均输出增益为44.64 dB,增益平坦度为0.71 dB。此外,噪声增益分析显示,所设计的RFA能有效抑制双向瑞利散射噪声与自发辐射噪声。该方案性能优异,为下一代光通信网络放大器的设计提供了重要参考。 展开更多
关键词 级联改进型拉曼光纤放大器(RFA) 掺铒碲酸盐光纤 野马优化算法(WHO) 增益平坦度
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