基于Sobol-Halton序列ZOA-GWO的WSN覆盖研究

1

作者 任庆欣 冯锋 《计算机技术与发展》 2025年第5期1-8,共8页

针对无线传感器(Wireless Sensor Network)随机部署时产生的节点分布不均,从而导致覆盖率低的问题,提出了一种基于Sobol-Halton序列的斑马优化算法与灰狼优化算法(ZOA-GWO)相结合的WSN覆盖优化方法。首先,利用Sobol-Halton序列随机产生... 针对无线传感器(Wireless Sensor Network)随机部署时产生的节点分布不均,从而导致覆盖率低的问题,提出了一种基于Sobol-Halton序列的斑马优化算法与灰狼优化算法(ZOA-GWO)相结合的WSN覆盖优化方法。首先,利用Sobol-Halton序列随机产生分布节点,其旨在初始化WSN节点时具有更优的随机性,使得随机生成的节点更加均匀,间接提高部署WSN网络时的覆盖率和连通性。其次,将斑马优化算法(ZOA)与灰狼优化算法(GWO)相融合,相比GWO算法,ZOA算法在前期有着更快的迭代速度,局部搜索率更高,而GWO算法在后期迭代速率更快,能够平衡全局搜索能力和局部搜索能力的精度。将融合后的算法分别应用于迭代过程的前期与后期能够确保WSN部署优化的整体性能。最后,用四个基准测试函数分别对GWO、ZOA、ZOA-GWO、S-ZOA-GWO(加入Sobol序列初始化种群的融合算法)、SH-ZOA-GWO(加入Sobol和Halton序列初始化种群的融合算法)进行仿真,并将ZOA的WSN覆盖优化、GWO的WSN覆盖优化、基于Sobol-Halton序列ZOA-GWO的WSN覆盖优化效果进行对比实验,证明了该方法的有效性和先进性。 展开更多

关键词 无线传感器网络 WSN覆盖优化 斑马优化算法 灰狼优化算法 sobol序列 Halton序列

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融合多种策略SSA算法优化XGBoost的水厂混凝投药预测模型 被引量：1

2

作者 王文成 杨金瑞 《制造业自动化》 2025年第1期136-143,共8页

为了提高水厂混凝剂投加量的预测精度,提出一种改进麻雀搜索算法(ISSA)优化极端梯度提升树(XGBoost)的混凝投药预测模型。首先将Sobol序列、双样本学习策略和柯西-高斯变异策略与麻雀搜索算法结合;然后利用改进的麻雀搜索算法对XGBoost... 为了提高水厂混凝剂投加量的预测精度,提出一种改进麻雀搜索算法(ISSA)优化极端梯度提升树(XGBoost)的混凝投药预测模型。首先将Sobol序列、双样本学习策略和柯西-高斯变异策略与麻雀搜索算法结合;然后利用改进的麻雀搜索算法对XGBoost模型中主要的超参数进行优化,建立混凝投药预测模型。该模型以源水流量、浊度、温度、pH、耗氧量为输入,混凝剂投加量为输出。最后利用桂林某水厂的历史生产数据,通过20次重复实验对该模型进行训练和测试。结果显示,ISSA优化XGBoost模型的平均均方根误差(RMSE)达0.4895 mg/L,平均决定系数(R~2)达0.893,验证了该模型具有良好的预测精度和稳定性。 展开更多

关键词 混凝投药 XGBoost 麻雀搜索算法 sobol序列 双样本学习 变异策略

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群智能算法优化改进随机森林算法的井漏预测

3

作者 白凯 戴升升 +1 位作者 张照硕 金思怡 《现代电子技术》 北大核心 2025年第14期159-168,共10页

井漏预测一直是钻井中堵漏防治研究的热点和难点课题,传统方法依赖专家经验,技术可复制性差,在特征参数选择上缺乏与井漏的相关性分析,导致预测精度低,且模型存在一定的局限性。为此,提出一种基于M5模型树的改进随机森林(IRF)算法,并采... 井漏预测一直是钻井中堵漏防治研究的热点和难点课题,传统方法依赖专家经验,技术可复制性差,在特征参数选择上缺乏与井漏的相关性分析,导致预测精度低,且模型存在一定的局限性。为此,提出一种基于M5模型树的改进随机森林(IRF)算法,并采用基于Sobol序列的初始化策略,引入自适应螺旋变化策略更新发现者位置,同时利用Lévy飞行策略来更新跟随者位置的改进麻雀搜索算法(ISSA)对IRF参数进行优化,进而建立一种ISSA-IRF井漏预测模型。该模型整合了来自地质、钻井泥浆和钻井作业相关的18个参数,利用Pearson相关性分析、递归特征消除和梯度提升树确定了11个关键参数。实验结果表明,与原模型相比,ISSA-IRF模型在井漏预测上的准确率提升了7.7%,且模型的性能显著优于经典的井漏预测模型(如LSTM、BP和SVM等)。改进后的模型可用于现场堵漏控制,为防漏堵漏作业提供科学指导。 展开更多

关键词 井漏预测 随机森林算法 M5模型树 sobol序列 自适应螺旋变化 Lévy飞行策略 麻雀搜索算法

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高速干式滚齿工艺参数灵敏度分析

4

作者 樊智敏 张耘瑞 +1 位作者 陈亮 曲伟 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第3期215-219,225,共6页

针对目前高速干式滚齿工艺参数优化中出现的待优化变量过多以及工艺参数相互冲突等问题,提出采用Sobol法对加工时间和加工成本中所涉及的工艺参数进行灵敏度分析,并在原有的一阶灵敏度算法上,增加二阶灵敏度以及全阶灵敏度,对高速干式... 针对目前高速干式滚齿工艺参数优化中出现的待优化变量过多以及工艺参数相互冲突等问题,提出采用Sobol法对加工时间和加工成本中所涉及的工艺参数进行灵敏度分析,并在原有的一阶灵敏度算法上,增加二阶灵敏度以及全阶灵敏度,对高速干式滚齿工艺参数灵敏度进行研究,根据灵敏度计算结果采用遗传算法进行参数优化。结果表明,对于加工时间和加工成本,进给速度和滚刀转速有着较高的一阶灵敏度,进给速度与滚刀转速之间有着较高的二阶灵敏度,选择进给速度与滚刀转速为待优化变量,加工时间与加工成本为目标函数,采用遗传算法进行优化求解,加工时间在优化后减少9.3%,加工成本在优化后降低9.5%,以此为高速干式滚齿工艺参数的选择与优化提供了理论支持。 展开更多

关键词 灵敏度分析 sobol法 高速干式滚齿 遗传算法

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多策略改进的天鹰优化器及其在路径规划中的应用 被引量：2

5

作者 吴素谦 闫建国 +3 位作者 杨斌 覃涛 刘影 杨靖 《计算机应用》 北大核心 2025年第3期937-945,共9页

针对原始天鹰优化器(AO)存在局部开发能力不足、寻优精度低以及收敛速度慢等缺陷,提出一种用于机器人路径规划的多策略融合改进的天鹰优化器(MSIAO)。首先,引入Sobol序列对天鹰种群进行初始化,从而有利于初始种群的多样性,并提高收敛速... 针对原始天鹰优化器(AO)存在局部开发能力不足、寻优精度低以及收敛速度慢等缺陷,提出一种用于机器人路径规划的多策略融合改进的天鹰优化器(MSIAO)。首先,引入Sobol序列对天鹰种群进行初始化,从而有利于初始种群的多样性,并提高收敛速度;其次,利用黄金正弦算子和粒子群的自我学习与社会学习的思想改进局部搜索方式,以增强算法的开发能力,并降低陷入局部最优的可能;同时,采用一种非线性平衡因子作为两阶段的切换条件,使种群之间的交流更充分,并能更有效地均衡全局搜索与局部开发。通过在12个基准测试函数、10个CEC2017复杂函数上的仿真实验可知,所提改进策略极大地增强了MSIAO的全局优化能力。将MSIAO应用于机器人路径规划的结果表明,MSIAO可以获得更短且更安全可靠的移动路径。在20×20栅格地图中,MSIAO的平均路径相较于粒子群优化(PSO)算法、原始的AO和蝴蝶优化算法(BOA)分别缩短了2.53%、3.83%和6.70%;在40×40栅格地图中,MSIAO的平均路径相较于上述3种算法分别缩短了10.65%、5.27%和14.88%。可见MSIAO的寻径更高效。 展开更多

关键词 天鹰优化器 粒子群优化算法 sobol序列 数值优化 路径规划

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基于MF-DFA与BorutaShap的天然气需求预测模型 被引量：3

6

作者 温泉 王宁 魏学华 《油气储运》 北大核心 2025年第1期109-119,共11页

【目的】天然气需求受诸多因素影响,有效获取天然气月度需求时序数据的局部特征信息,可提升天然气需求预测模型非线性拟合能力与预测精度。【方法】首先,引入多重分形消除趋势波动分析(Multi-Fractal Detrended Fluctuation Analysis,MF... 【目的】天然气需求受诸多因素影响,有效获取天然气月度需求时序数据的局部特征信息,可提升天然气需求预测模型非线性拟合能力与预测精度。【方法】首先,引入多重分形消除趋势波动分析(Multi-Fractal Detrended Fluctuation Analysis,MF-DFA),对天然气月度需求时序数据进行分形研究。其次,采用二次插值法与随机森林(Random Forest,RF)插值法,处理影响因素特征序列数据中时间粒度不一致与缺失的情况。而后,选择极限梯度提升(eXtreme Gradient Boosting,XGBoost)模型,分别对插值前后原特征序列及经Boruta、SHAP(SHapley Additive exPlanations)、BorutaShap筛选后的新特征序列进行计算误差分析,以确定最佳特征序列筛选降维方式,进一步降低模型输入数据的维度与规模。最后,引入Sobol低差异序列、改进密度因子及莱维飞行策略,以提升蜜獾优化算法(Honey Badger Algorithm,HBA)种群初始化覆盖范围的均匀分布度、扩大迭代搜索范围及跳出局部最优的能力,从而增强改进HBA对XGBoost模型中决策树数量、决策树深度、学习速率等决定模型拟合能力的参数寻优效果。【结果】采用BorutaShap算法进行特征序列筛选降维最佳,新提出的多策略优化HBAXGBoost模型的预测精度优于其他对比模型,其平均绝对百分比误差、平均绝对值误差、均方根误差及决定系数分别为2.87%、9.3509、11.3353及0.8909。【结论】该方法适用于多种影响因素条件下的天然气需求预测,可为天然气行业发展规划决策提供参考依据。 展开更多

关键词 天然气需求 随机森林 sobol BorutaShap 蜜獾优化算法 莱维飞行 XGBoost

原文传递

基于人工神经网络的地铁空间线形与钢轨磨耗关联关系预测方法

7

作者 张洪 帅蔚晨 +3 位作者 张鹏飞 王怀东 宋立忠 罗锟 《振动与冲击》 北大核心 2025年第15期163-173,共11页

地铁空间线形显著影响钢轨磨耗,如果能在选线阶段即考虑空间线形对钢轨磨耗的影响,从而优化线路方案,则可从源头上降低钢轨磨耗。然而,可行的线路方案有无穷多种,在选线阶段需设计大量的方案进行比选分析,现有通过建立仿真模型计算钢轨... 地铁空间线形显著影响钢轨磨耗,如果能在选线阶段即考虑空间线形对钢轨磨耗的影响,从而优化线路方案,则可从源头上降低钢轨磨耗。然而,可行的线路方案有无穷多种,在选线阶段需设计大量的方案进行比选分析,现有通过建立仿真模型计算钢轨磨耗的方式需耗费大量时间,显著影响设计效率,计算时长难以接受。对此,引入人工神经网络,发掘地铁空间线形与钢轨磨耗的关联关系,实现对不同地铁空间线形下钢轨磨耗的高效、准确预测。首先,以地铁A型车为原型建立钢轨磨耗计算模型,分析不同空间线形参数对内、外钢轨磨耗的影响并建立样本数据集;然后,基于分析结果建立考虑圆曲线半径、圆曲线长、缓和曲线长、坡度、坡度代数差、超高的钢轨磨耗预测神经网络模型,并提出基于Sobol分析的模型结构优化方法;最后,通过样本数据训练,建立地铁空间线形与钢轨磨耗的映射关系。研究结果表明:对于内、外钢轨,相同线形参数具有不同影响,对于内轨磨耗,缓和曲线长、圆曲线半径、超高为主要影响参数,对于外轨磨耗,圆曲线半径为主要影响参数,并且影响程度远高于其余线形参数;可根据地铁空间线形参数准确预测钢轨磨耗,内、外轨磨耗预测精度分别可达到98.11%、97.02%;通过Sobol分析优化模型结构,可提高模型预测准确度,内、外轨磨耗预测精度分别可提高7.14%和26.29%。 展开更多

关键词 地铁选线 钢轨磨耗 神经网络 sobol算法 敏感性分析

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基于Sobol序列和纵横交叉策略的麻雀搜索算法 被引量：59

8

作者 段玉先 刘昌云 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2022年第1期36-43,共8页

针对麻雀搜索算法(SSA)容易陷入局部最优、收敛速度较慢等问题,提出一种基于Sobol序列和纵横交叉策略的麻雀搜索算法(SSASC)。首先,在初始化阶段引入类随机采样方法中的Sobol序列,以增强种群的多样性和遍历性;其次,提出一种指数形式的... 针对麻雀搜索算法(SSA)容易陷入局部最优、收敛速度较慢等问题,提出一种基于Sobol序列和纵横交叉策略的麻雀搜索算法(SSASC)。首先,在初始化阶段引入类随机采样方法中的Sobol序列,以增强种群的多样性和遍历性;其次,提出一种指数形式的非线性惯性权重,从而提高算法的收敛效率;最后,应用纵横交叉策略对算法进行改进,即利用横向交叉增强全局搜索能力,利用纵向交叉保持种群的多样性并防止算法陷入局部最优。选取了13个基准函数进行仿真实验,同时使用Wilcoxon秩和检验和Friedman检验评价算法的性能。在与其他元启发式算法的对比实验中,将基准函数从10维扩展到100维,SSASC在平均值和标准差处始终优于其他算法。实验结果表明,该算法在收敛速度和求解准确度方面均取得了一定的优势。 展开更多

关键词 麻雀搜索算法 sobol序列 惯性权重 纵横交叉策略 非线性策略 基准函数

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基于二进制类电磁机制算法的配电网故障定位

9

作者 魏福 曾祥军 +2 位作者 马鹏欢 李求新 陈中闲 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第22期9381-9388,共8页

为解决类电磁机制(electromagnetism-like mechanism,ELM)算法在配电网故障定位问题中存在的收敛速度较慢且易陷入局部最优的问题,提出了一种改进的二进制类电磁机制(binary electromagnetism-like mechanism,BELM)算法。首先引入Sobol... 为解决类电磁机制(electromagnetism-like mechanism,ELM)算法在配电网故障定位问题中存在的收敛速度较慢且易陷入局部最优的问题,提出了一种改进的二进制类电磁机制(binary electromagnetism-like mechanism,BELM)算法。首先引入Sobol序列初始化种群,以保证初始种群的质量;其次,基于适应度值将种群划分为优质种群和普通种群,并针对这两个子种群分别采用最优粒子引导策略和基于XOR运算的局部搜索策略,前者引导优质粒子前往潜在最佳位置,加快收敛速度;后者通过与精英粒子的信息交流,进行全局探索和丰富种群多样性。最后通过对合力计算和粒子移动规则的改进,进一步改善算法搜索效率。仿真实验结果表明,相较于其他算法,所提算法在配电网定位故障问题中具有准确率高、收敛速度快等优点。 展开更多

关键词 配电网 sobol序列 局部搜索 故障定位 类电磁机制算法

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基于Sobol法的海底反向散射模型参数敏感度分析 被引量：3

10

作者 高荪培 邹博 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期304-311,共8页

为了对海底声学参数反演中的估计精度做出预估,合理解释反演结果,本文基于 Jackson 海底声散射模型,利用 Sobol算法,对该模型中的耗散系数、速度比等 7 个参数进行定量的敏感度分析。Sobol 算法可以给出参数的一阶敏感度和参数间相互作... 为了对海底声学参数反演中的估计精度做出预估,合理解释反演结果,本文基于 Jackson 海底声散射模型,利用 Sobol算法,对该模型中的耗散系数、速度比等 7 个参数进行定量的敏感度分析。Sobol 算法可以给出参数的一阶敏感度和参数间相互作用的敏感度,适用于分析散射强度的影响因子。仿真结果表明,所选择的声波频率对于参数的敏感度影响不大,模型各参数交互作用较为强烈,速度比的全局敏感度最大,而耗散系数敏感度很小。将参数划分为地声属性参数、粗糙度参数和非均匀性参数,地声属性参数敏感度最大。模型参数敏感度分析结果对于反演有一定的指导作用。 展开更多

关键词 后向声散射 敏感度分析 sobol算法

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考虑Sobol缺陷敏感度的抗恶劣环境结构设计方法

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作者 尹娇妹 赵昕玥 张树有 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1487-1494,共8页

针对关键零部件结构中一些部位在缺陷对零部件结构的诱变过程中出现过损害现象造成零部件提前报废的问题,提出一种基于sobol缺陷敏感度的结构细节设计分析方法.在关键零部件结构设计的基础上,引入缺陷模型,模拟缺陷对结构的侵袭及迁移过... 针对关键零部件结构中一些部位在缺陷对零部件结构的诱变过程中出现过损害现象造成零部件提前报废的问题,提出一种基于sobol缺陷敏感度的结构细节设计分析方法.在关键零部件结构设计的基础上,引入缺陷模型,模拟缺陷对结构的侵袭及迁移过程,以满足结构全局强度为指标,基于sobol缺陷敏感度分析,利用缺陷参数影响零部件结构强度指标程度分离筛选出结构过损害部位,依据较大灵敏度参数选择性的选取优化变量,并利用多目标粒子群算法进行优化,提高零部件结构敏感部位的安全度.算例结果表明所提方法可以有效地改善结构易损部位的应力分布情况,提高零件结构细节抗缺陷的性能. 展开更多

关键词 sobol敏感度分析 缺陷模型 优化变量 粒子群算法 结构细节设计

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基于有限元法的油气田集输管网阴极保护布局优化 被引量：1

12

作者 曾维国 李曙华 +3 位作者 余文正 徐东 刘博宇 范峥 《腐蚀与防护》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期88-93,共6页

在利用有限元法建立外加电流阴极保护模型的基础上,借助Sobol灵敏度分析,确定了显著影响某油气田集输管网阴极保护效果的关键参数,并通过粒子群优化(PSO)算法对其系统布局进行优化。结果表明:由于外加电流阴极保护模型的模拟电位与测试... 在利用有限元法建立外加电流阴极保护模型的基础上,借助Sobol灵敏度分析,确定了显著影响某油气田集输管网阴极保护效果的关键参数,并通过粒子群优化(PSO)算法对其系统布局进行优化。结果表明:由于外加电流阴极保护模型的模拟电位与测试桩的测定电位误差较小,故该模型能够较好地反映出油气田集输管网的电位分布现状;改变防护涂层电阻率等一阶敏感性系数较高的因素会对阴极保护效果产生较大影响,土壤电阻率、防护涂层电阻率以及管道埋深与其他参数之间可能存在明显交互作用;当利用PSO算法对油气田集输管网的阴极保护效果进行全局寻优时,该模型经过47700次粒子进化迭代后的最佳阴极保护系统有效覆盖率高达99.14%,优化效果显著。 展开更多

关键词 油气田集输管网 阴极保护 有限元法 sobol灵敏度分析 PSO算法 优化

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具有力放大功能的压电俘能器建模与性能分析 被引量：1

13

作者 谢建宏 刘烈鑫 朱立青 《压电与声光》 CAS 北大核心 2024年第5期747-754,共8页

为提升压电俘能器的能量转换效率,将压电堆栈耦合到力放大框架结构中,构建了具有力放大功能的压电俘能器。基于压电效应本构方程,对单独压电堆栈进行了理论建模、有限元仿真与分析。基于欧拉-伯努利梁原理,建立了框架结构的力放大系数... 为提升压电俘能器的能量转换效率,将压电堆栈耦合到力放大框架结构中,构建了具有力放大功能的压电俘能器。基于压电效应本构方程,对单独压电堆栈进行了理论建模、有限元仿真与分析。基于欧拉-伯努利梁原理,建立了框架结构的力放大系数理论模型,采用Sobol’s敏感性分析方法确定了敏感力放大系数的框架几何参数,应用遗传算法结合有限元建模对力放大框架进行了结构优化。基于最优结构的力放大框架,建立了压电俘能器的集总参数理论模型并进行了数值分析。结果表明,在非谐振激励下该压电俘能器的输出电压有效值和输出功率最大值分别为3.022 V和543.375μW,分别是单独压电堆栈输出电压有效值和输出功率最大值的7.74倍和58.5倍。相比于单独压电堆栈,该压电俘能器能显著提升非谐振激励下的输出电压和输出功率。 展开更多

关键词 压电俘能器 压电堆栈 力放大框架 sobol’s敏感性分析方法 遗传算法

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改进海洋捕食者算法的机器人路径规划

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作者 戚得众 田晨 +2 位作者 袁丽峰 吴云志 郑拓 《现代电子技术》 北大核心 2024年第24期153-159,共7页

为克服海洋捕食者算法存在的初始种群分布不均、收敛速度慢且易陷入局部最优等问题,提出一种改进的海洋捕食者算法(GMPA)。首先,在初始化种群时采用Sobol序列和对立学习相结合的策略,得到更加均匀随机的初始解;再引入惯性权重系数和柯... 为克服海洋捕食者算法存在的初始种群分布不均、收敛速度慢且易陷入局部最优等问题,提出一种改进的海洋捕食者算法(GMPA)。首先,在初始化种群时采用Sobol序列和对立学习相结合的策略,得到更加均匀随机的初始解;再引入惯性权重系数和柯西变异来更新种群,提高算法跳出局部最优的能力;最后,针对更新后的种群,结合随机性学习策略来增加迭代过程中种群的多样性。为验证所提算法的有效性,选用7个标准测试函数对其性能进行评估;并选用3组复杂度不同的栅格地图,对改进后的算法与原始算法开展路径规划对比实验。实验结果表明:改进后的海洋捕食者算法在机器人路径规划问题中表现出良好的性能,显著提高了收敛速度并增强了优化能力。 展开更多

关键词 路径规划 海洋捕食者算法 sobol序列 对立学习策略 种群分布 随机性学习策略 路径寻优

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基于人工进化蜂鸟算法的机械臂逆运动学求解

15

作者 王军茹 秦鹏飞 孙广彬 《机械传动》 北大核心 2024年第12期59-66,共8页

针对现阶段多自由度机械臂逆运动学求解方法大多存在着求解精度不高、通用性差的问题,提出一种人工进化蜂鸟算法(Artificial Evolved Hummingbird Algorithm,AEHA),用于机械臂逆运动学求解。首先,以6自由度机械臂为研究对象,建立其逆运... 针对现阶段多自由度机械臂逆运动学求解方法大多存在着求解精度不高、通用性差的问题,提出一种人工进化蜂鸟算法(Artificial Evolved Hummingbird Algorithm,AEHA),用于机械臂逆运动学求解。首先,以6自由度机械臂为研究对象,建立其逆运动学的非线性方程组;以机械臂末端位姿误差为优化目标,结合能量损耗构建适应度函数,将逆运动学问题转化为目标函数优化问题,并采用所提算法求解该问题。人工蜂鸟进化算法通过引入Sobol序列与Levy飞行策略,提高了算法摆脱局部最优的能力;引入差分进化策略,可实现个体之间交叉进化,避免过早收敛。然后,通过基准函数测试,验证所提算法具有良好的收敛精度。最后,对6轴机械臂进行逆运动学求解仿真。结果表明,人工进化蜂鸟算法在求解精度、稳定性等方面优于对比算法,求解精度达到10^(-9)mm,可以应用于多自由度机械臂逆运动学求解。 展开更多

关键词 机械臂 人工蜂鸟进化算法 sobol序列 Levy飞行策略 差分进化策略

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基于多策略改进的蜜獾优化算法 被引量：9

16

作者 徐碧阳 覃涛 +2 位作者 魏巍 范圆成 杨靖 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2024年第3期753-762,共10页

针对蜜獾算法(Honey Badger Algorithm,HBA)在解决复杂优化问题时存在收敛速度慢,容易陷入局部最优的问题,提出了一种基于多策略改进的蜜獾优化算法(IHBA).首先,引入Sobol序列初始化种群,增加种群的多样性;其次,引入动态自适应密度因子... 针对蜜獾算法(Honey Badger Algorithm,HBA)在解决复杂优化问题时存在收敛速度慢,容易陷入局部最优的问题,提出了一种基于多策略改进的蜜獾优化算法(IHBA).首先,引入Sobol序列初始化种群,增加种群的多样性;其次,引入动态自适应密度因子和黄金正弦策略,快速切割解空间,平衡全局搜索与局部搜索,提升寻优效率;然后,引入柯西变异策略,优化最优解,避免算法陷入局部最优.为验证算法的性能,选取7种智能算法与IHBA对比,对10个经典测试函数进行寻优对比和Wilcoxon秩和检验,仿真结果表明IHBA算法的收敛速度和寻优精度都得到了提升;最后,将IHBA用于求解2个实际的工程优化问题,仿真结果表明IHBA在解决工程优化问题时具有较好的鲁棒性和实用性. 展开更多

关键词 蜜獾算法 sobol序列 动态自适应密度因子 黄金正弦策略 柯西变异策略

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基于混合策略的蜣螂优化算法研究 被引量：4

17

作者 秦喜文 冷春晓 董小刚 《吉林大学学报（信息科学版）》 CAS 2024年第5期829-839,共11页

针对蜣螂优化算法存在易陷入局部最优、全局探索和局部开发能力不平衡等问题,为提升蜣螂优化算法的寻优能力,提出一种混合策略的蜣螂优化算法。采用Sobol序列初始化种群,以使蜣螂种群更好地遍历整个解空间;在滚球蜣螂位置更新阶段加入... 针对蜣螂优化算法存在易陷入局部最优、全局探索和局部开发能力不平衡等问题,为提升蜣螂优化算法的寻优能力,提出一种混合策略的蜣螂优化算法。采用Sobol序列初始化种群,以使蜣螂种群更好地遍历整个解空间;在滚球蜣螂位置更新阶段加入黄金正弦算法,提高收敛速度和寻优精度;引入混合变异算子进行扰动,提高算法跳出局部最优的能力。对改进的算法进行8个基准函数的测试,并与灰狼优化算法、鲸鱼优化算法和蜣螂优化算法等进行比较,并验证了3种改进策略的有效性。结果表明,混合策略的蜣螂优化算法在收敛速度、鲁棒性和寻优精度有明显增强。 展开更多

关键词 蜣螂优化算法 sobol序列 黄金正弦算法 混合变异算子

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基于改进蜉蝣算法优化多阈值图像分割 被引量：5

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作者 贺航 许连杰 +2 位作者 李高源 吕容飞 王喜良 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第12期5059-5068,共10页

针对图像多阈值分割中存在分割效率低、计算时间长以及精度不高等问题,提出了一种基于改进蜉蝣算法的多阈值图像分割算法。首先,在初始化阶段引入类随机采样方法中的Sobol序列,增强种群的遍历性和多样性;其次,提出一种自适应非线性惯性... 针对图像多阈值分割中存在分割效率低、计算时间长以及精度不高等问题,提出了一种基于改进蜉蝣算法的多阈值图像分割算法。首先,在初始化阶段引入类随机采样方法中的Sobol序列,增强种群的遍历性和多样性;其次,提出一种自适应非线性惯性权重,平衡了全局与局部寻优能力,提高了算法的收敛效率,利于种群向最优解逼近;最后,采用指数熵作为计算适应度的目标函数,通过改进蜉蝣算法对图像分割的多阈值组合进行寻优,确定最优分割阈值。为了验证该改进算法的有效性,选择了伯克利图像来进行分割验证,并与其他智能算法进行比较。实验结果表明:该改进算法在分割准确性、计算时间、结构衡量指标(structure similarity index measure,SSIM)和峰值信噪比(peak signal-to-noise ratio,PSNR)上均优于对比算法,能快速有效地解决复杂多目标图像的多阈值分割问题,具有较强的工程实用性。 展开更多

关键词 多阈值图像分割 蜉蝣算法 sobol序列 惯性权重 指数熵 智能优化算法

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改进爬行动物搜索算法的线阵波束形成研究 被引量：1

19

作者 李泽林 栾晓明 《应用科技》 CAS 2024年第3期128-134,共7页

针对最小方差无畸变响应方法在已知先验信息的情况下抗干扰性能较差的问题,提出了基于改进爬行动物搜索的波束形成方向图控制算法。该算法通过设置合适的适应度函数,迭代寻找最优权值,并利用其实现对方向图的控制。首先采用Sobol序列对... 针对最小方差无畸变响应方法在已知先验信息的情况下抗干扰性能较差的问题,提出了基于改进爬行动物搜索的波束形成方向图控制算法。该算法通过设置合适的适应度函数,迭代寻找最优权值,并利用其实现对方向图的控制。首先采用Sobol序列对种群初始化方法进行改进,获得更均匀的种群初始分布;其次,改进进化因子提高该算法的收敛速度;最后,为了增强抗干扰性能,对适应度函数进行改进,使方向图旁瓣更低。仿真实验表明,相较于传统算法,该算法可以获得更深的零陷并将其准确的对准干扰来向,同时降低峰值旁瓣电平,提高了对干扰的抑制能力,使得元启发式算法在波束形成领域更具应用价值。 展开更多

关键词 自适应波束形成 爬行动物搜索算法 最小方差无畸变响应 零陷深度 进化因子 sobol序列 适应度函数 峰值旁瓣电平

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融合多策略改进的克隆选择算法

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作者 张文豪 杨超 +2 位作者 彭旭 王道维 范波 《计算机技术与发展》 2024年第6期140-147,共8页

针对克隆选择算法(CSA)解决复杂优化问题时存在的效率低下、收敛速度慢以及容易陷入局部最优等不足,提出了一种融合多策略改进的克隆选择算法(MSICSA)。首先,引入Sobol序列初始化种群,丰富种群多样性,并提高算法整体稳定性;其次,引入正... 针对克隆选择算法(CSA)解决复杂优化问题时存在的效率低下、收敛速度慢以及容易陷入局部最优等不足,提出了一种融合多策略改进的克隆选择算法(MSICSA)。首先,引入Sobol序列初始化种群,丰富种群多样性,并提高算法整体稳定性;其次,引入正余弦优化策略加强算法全局搜索能力,避免陷入局部最优而导致算法停滞;最后,引入动态浓度调节策略,调节算法在不同时期搜索空间内的抗体浓度,控制算法加强前期全局搜索以及后期局部寻优能力,并提高算法收敛速度。文中利用12种CEC测试函数及4种算法对MSICSA进行测试及对比,消融实验证明了改进策略的有效性,扰动实验验证了文中算法的稳定性与鲁棒性,对比仿真以及几项实验均表明MSICSA能够有效提升收敛速度和寻优精度,并提高跳出局部最优的能力。 展开更多

关键词 克隆选择算法 正余弦优化策略 浓度调节策略 sobol序列 抗体变异

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