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基于PSO-GA模型的供水管网漏损预测研究 被引量：1
1
作者 彭燕莉 刘俊红 +2 位作者 陶修斌 覃佳肖 朱雅 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期121-129,共9页
准确、有效地定位供水管网中漏损位置,减少水资源浪费和降低检漏成本。基于EPANET软件构建供水管网水力模型,采用粒子群算法和遗传算法相结合方法对管网漏损预测模型进行优化求解、验证,以实现管网漏损定位和漏损程度判定;以西南地区某... 准确、有效地定位供水管网中漏损位置,减少水资源浪费和降低检漏成本。基于EPANET软件构建供水管网水力模型,采用粒子群算法和遗传算法相结合方法对管网漏损预测模型进行优化求解、验证,以实现管网漏损定位和漏损程度判定;以西南地区某城镇的供水管网为例,分别对单点和多点(2处及以上)漏损工况进行模拟评估。提出的供水管网漏损预测模型在单点漏损工况下,预测漏损量与实际漏损量的平均绝对百分比误差εmape小于3%,多点漏损量的εmape值均小于5.22%,且模拟定位节点与实际漏损点的拓扑距离绝大部分稳定在2以内。基于PSO-GA的漏损预测模型可有效地实现漏损定位与漏损程度的同步检测,并识别出多个近似节点,为检漏工作提供技术参考。 展开更多
关键词 供水管网 PSO-ga算法 漏损定位 EPANET
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热冲压工况下GA镀层组织演变及粉化现象
2
作者 陈炜 黎小洲 +3 位作者 曹一枢 白瑛 张小计 陈春刚 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第3期46-52,共7页
利用扫描电镜并结合元素能谱分析仪研究了热镀锌合金化超高强钢板在热冲压工况下镀层组织的演变过程,并对镀层粉化、剥落等损伤机理进行了讨论。结果表明:加热温度为600~680℃时,镀层的主要组织由δ_(1k)相组成,温度升高至720℃后,δ_(... 利用扫描电镜并结合元素能谱分析仪研究了热镀锌合金化超高强钢板在热冲压工况下镀层组织的演变过程,并对镀层粉化、剥落等损伤机理进行了讨论。结果表明:加热温度为600~680℃时,镀层的主要组织由δ_(1k)相组成,温度升高至720℃后,δ_(1k)相向Г相与液Zn转变,镀层中氧含量增加。当温度升高至810℃时,Г相与氧化物ZnO的含量达到顶峰,温度达到奥氏体温度870℃以上时,α-Fe(Zn)相成为主体,此时只有表面氧化物ZnO与少量的Г相存在。在成形前GA镀层内部存在预裂纹,由于液Zn的液态金属致脆导致裂纹的进一步扩展,随着淬火与成形的开展,在压应力的作用下使得镀层内部的裂纹沿横向扩展,造成了粉化以及剥落现象。 展开更多
关键词 ga镀层 热冲压 镀层组织演变 镀层粉化 损伤分析
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基于GA-RELM多特征优选的烟叶多部位正反面识别方法 被引量：2
3
作者 陈婷 赵晓琳 +5 位作者 张冀武 盖小雷 张晓伟 刘宇晨 王燕 龙杰 《湖南农业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期113-122,共10页
针对现有烟叶分级模型多基于平整烟叶的正面特征构建,分级模型准确率和实用性较低的问题,提出一种基于遗传算法-正则化极限学习机(GA-RELM)多特征优选的烟叶多部位正反面识别方法。首先,对自然状态下的烟叶进行多尺度正反面特征提取,构... 针对现有烟叶分级模型多基于平整烟叶的正面特征构建,分级模型准确率和实用性较低的问题,提出一种基于遗传算法-正则化极限学习机(GA-RELM)多特征优选的烟叶多部位正反面识别方法。首先,对自然状态下的烟叶进行多尺度正反面特征提取,构建正反面数据集,根据特征重要性和特征间的潜在关系,实现特征降维并构建新特征组合。其次,对正则化极限学习机(RELM)进行隐藏层偏置寻优,以提高模型实际应用性和分类精度。结果表明:与原极限学习机(ELM)相比,GA-RELM对自然状态下的烟叶正反面和多部位正反面的分类精度分别提高了0.84%和7.88%,运算时间分别减少2.56 s和5.72 s;与其他烟叶分级算法相比,GA-RELM在准确率、精确率、召回率、F1评分等多个指标上表现出明显优势。 展开更多
关键词 烤烟 烟叶分级 多特征优选 遗传算法 正则化极限学习机
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基于改进ACO-GA算法的矿用无人运输车路径规划
4
作者 孙霞 孙强 李文清 《煤矿机械》 2025年第11期223-225,共3页
矿用无人运输车在现代矿山智能运输系统中应用广泛,但由于矿山环境的复杂性,其路径规划问题面临诸多挑战。为了提高矿用无人运输车在复杂地形中的路径规划效率与精度,提出一种蚁群优化(ACO)与遗传算法(GA)相结合的混合优化算法,并引入Pe... 矿用无人运输车在现代矿山智能运输系统中应用广泛,但由于矿山环境的复杂性,其路径规划问题面临诸多挑战。为了提高矿用无人运输车在复杂地形中的路径规划效率与精度,提出一种蚁群优化(ACO)与遗传算法(GA)相结合的混合优化算法,并引入Petri网进行多任务调度和资源管理,为矿用无人运输车路径规划提供更高效的调度方案。为了验证算法的有效性,对改进ACO-GA算法与传统算法构建栅格地图进行仿真对比。实验结果表明,改进ACO-GA算法在路径最优性等方面均优于传统算法。 展开更多
关键词 矿用无人运输车 ACO ga PETRI网 路径规划
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A^(*)与NSGA-II融合的船舶气象航线多目标规划方法 被引量：1
5
作者 李元奎 索基源 +3 位作者 于东冶 张新宇 杨放 杨雪锋 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第3期288-295,共8页
[目的]面向我国智能航运和气象导航国产化的发展要求,提出一种基于A^(*)与非支配排序遗传算法(NSGA-II)融合的船舶多目标航线规划方法,以适应复杂多样的远洋航行任务。[方法]通过将A^(*)算法引入至NSGA-II中引导搜索方向加快算法收敛速... [目的]面向我国智能航运和气象导航国产化的发展要求,提出一种基于A^(*)与非支配排序遗传算法(NSGA-II)融合的船舶多目标航线规划方法,以适应复杂多样的远洋航行任务。[方法]通过将A^(*)算法引入至NSGA-II中引导搜索方向加快算法收敛速度,然后通过构建环境数据模型和目标函数,采用跨太平洋航线对模型和算法进行仿真验证。[结果]仿真结果表明:设计的模型和算法可求解得到分布均匀、多样化的Pareto最优航线解集,所有航线均可以顺利躲避大风浪区域,且可根据决策者需求选择船舶最适航线。[结论]所提方法可用于多约束条件下的船舶远洋航线优化,求解符合航次目标的航线,从而降低营运成本、提高航运效率,对船舶气象导航和未来船舶智能航行具有一定的支撑作用。 展开更多
关键词 气象航线 多目标优化 A^(*)算法 NSga-II 智能航行 遗传算法
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基于非支配排序遗传算法NSGA-Ⅲ的多目标屏蔽智能优化研究 被引量：1
6
作者 王梦琪 郑征 +3 位作者 梅其良 彭超 高静 周岩 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第2期422-428,共7页
本文基于第3代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅲ)开展了多目标屏蔽智能优化方法研究。以乏燃料运输船舶为对象,采用多目标智能优化程序建立一维离散纵标计算模型,针对舱盖上方区域屏蔽结构(混凝土和聚乙烯厚度)进行优化设计,最终得到1组优化... 本文基于第3代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅲ)开展了多目标屏蔽智能优化方法研究。以乏燃料运输船舶为对象,采用多目标智能优化程序建立一维离散纵标计算模型,针对舱盖上方区域屏蔽结构(混凝土和聚乙烯厚度)进行优化设计,最终得到1组优化的屏蔽方案。基于优化后的屏蔽方案,建立真实的三维蒙特卡罗计算模型,和基于混凝土、聚乙烯或含硼硅树脂的方案进行对比,评估优化方案的屏蔽效果。评价指标包括屏蔽厚度、重量、总剂量率和价格等。结果显示,基于所开发的多目标屏蔽智能优化方法优化得到的方案各有特点,包含了多个优选的方案,为设计者提供了更丰富的选择。 展开更多
关键词 多目标优化算法 屏蔽 乏燃料运输船舶 第3代非支配排序遗传算法
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蛭龙活血通瘀胶囊联合依达拉奉治疗缺血性脑血管病的疗效及对血清sCD40L、Lp-PLA2、GA水平的影响 被引量：1
7
作者 郭敏 蓝纯英 +1 位作者 王建成 豆志伟 《广州中医药大学学报》 2025年第3期583-592,共10页
【目的】探讨蛭龙活血通瘀胶囊联合依达拉奉治疗缺血性脑血管病(ICVD)气虚血瘀证患者的疗效及其对血清可溶性细胞表面分化抗原40配体(sCD40L)、脂蛋白磷脂酶A2(Lp-PLA2)、糖化白蛋白(GA)的影响。【方法】将2022年3月至2023年10月在邯郸... 【目的】探讨蛭龙活血通瘀胶囊联合依达拉奉治疗缺血性脑血管病(ICVD)气虚血瘀证患者的疗效及其对血清可溶性细胞表面分化抗原40配体(sCD40L)、脂蛋白磷脂酶A2(Lp-PLA2)、糖化白蛋白(GA)的影响。【方法】将2022年3月至2023年10月在邯郸市中医院接受治疗的117例ICVD气虚血瘀证患者随机分为对照1组、对照2组和研究组,每组各39例。3组均给予利尿、调节血脂、抗血小板、降压等基础治疗,在此基础上,对照1组给予依达拉奉治疗,对照2组给予蛭龙活血通瘀胶囊治疗,研究组给予蛭龙活血通瘀胶囊联合依达拉奉治疗,疗程均为14 d。观察3组患者治疗前后神经功能美国国立卫生研究院脑卒中量表(NIHSS)评分、日常生活能力改良Barthel指数(MBI)评分、脑血流动力学指标[收缩期峰流速(PSV)、舒张期末流速(EDV)、平均流速(Vm)、血管搏动指数(PI)、阻力指数(RI)]、神经因子[神经元特异性烯醇化酶(NSE)、S100β蛋白(S100β)、人脑髓鞘碱性蛋白(MBP)]、血管内皮功能指标[血管性血友病因子(vWF)、内皮素1(ET-1)、一氧化氮(NO)]以及血清sCD40L、Lp-PLA2、GA水平的变化情况,比较3组患者的临床疗效及不良反应发生率。【结果】(1)疗效方面,治疗14 d后,研究组的总有效率为94.87%(37/39),明显高于对照1组的71.79%(28/39)和对照2组的76.92%(30/39),差异均有统计学意义(P<0.05);而对照1组与对照2组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。(2)脑血流动力学指标方面,治疗后,3组患者大脑中动脉(MCA)的PSV、EDV、Vm、PI均较治疗前升高(P<0.05),RI均较治疗前下降(P<0.05),且研究组对MCA的PSV、EDV、Vm、PI的升高幅度及对RI的下降幅度均明显优于对照1组和对照2组(P<0.05);而对照1组与对照2组治疗后MCA的PSV、EDV、Vm、PI、RI比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。(3)血清sCD40L、Lp-PLA2、GA水平方面,治疗后,3组患者的血清sCD40L、Lp-PLA2、GA水平均较治疗前下降(P<0.05),且研究组对血清sCD40L、Lp-PLA2、GA水平的下降幅度均明显优于对照1组和对照2组(P<0.05);而对照1组与对照2组治疗后血清sCD40L、Lp-PLA2、GA水平比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。(4)神经因子方面,治疗后,3组患者的血清NSE、S100β、MBP水平均较治疗前下降(P<0.05),且研究组对血清NSE、S100β、MBP水平的下降幅度均明显优于对照1组和对照2组;而对照1组与对照2组治疗后血清NSE、S100β、MBP水平比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。(5)血管内皮功能方面,治疗后,3组患者的血清vWF、ET-1水平均较治疗前下降(P<0.05),血清NO水平均较治疗前升高(P<0.05),且研究组对血清vWF、ET-1水平的下降幅度及对血清NO水平的升高幅度均明显优于对照1组和对照2组(P<0.05);而对照1组与对照2组治疗后血清vWF、ET-1、NO水平比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。(6)神经功能和日常生活能力方面,治疗后,3组患者的NIHSS评分均较治疗前下降(P<0.05),MBI评分均较治疗前升高(P<0.05),且研究组对NIHSS评分的下降幅度及对MBI评分的升高幅度均明显优于对照1组和对照2组(P<0.05);而对照1组与对照2组治疗后的NIHSS、MBI评分比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。(7)不良反应方面,研究组的不良反应发生率为15.38%(6/39),对照1组为7.69%(3/39),对照2组为12.82%(5/39),组间比较,差异无统计学意义(P>0.05)。【结论】蛭龙活血通瘀胶囊联合依达拉奉治疗ICVD气虚血瘀证患者疗效显著,能改善血液循环,恢复神经功能,提高日常活动能力,且具有较高的安全性,其机制可能与改善血管内皮功能,下调血清NSE、S100β、MBP等神经因子以及血清sCD40L、Lp-PLA2、GA表达水平有关。 展开更多
关键词 缺血性脑血管病 气虚血瘀证 依达拉奉 蛭龙活血通瘀胶囊 血流动力学 神经因子 血管内皮功能 神经功能 可溶性细胞表面分化抗原40配体 sCD40L 脂蛋白磷脂酶A2 LP-PLA2 糖化白蛋白 ga
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基于SSA-GA-BP神经网络的城轨地下线振动源强预测模型 被引量：1
8
作者 刘庆杰 刘博亮 +3 位作者 冯青松 徐璐 罗信伟 刘文武 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第5期2355-2366,共12页
为寻求一种预测速度快、准确率高的城市轨道交通地下线振动源强预测模型,基于55个非减振轨道测试断面数据,经过数据清洗、分析和标签化后,建立了涵盖典型车型和主要线路参数取值范围的8 000多条实测数据库。分析地铁环境振动的影响因素... 为寻求一种预测速度快、准确率高的城市轨道交通地下线振动源强预测模型,基于55个非减振轨道测试断面数据,经过数据清洗、分析和标签化后,建立了涵盖典型车型和主要线路参数取值范围的8 000多条实测数据库。分析地铁环境振动的影响因素,利用斯皮尔曼相关系数得到各类影响因素与振动源强的关系强度。分别建立基于卷积神经网络(CNN)、随机森林(RF)、支持向量机(SVM)等5个机器学习模型,对比分析了不同模型对振动源强的预测效果。使用麻雀搜索算法(SSA)和遗传算法(GA)优化BP神经网络模型的结构、超参数、权重及阈值,对比SSA-GA-BP、SSA-BP、GA-BP神经网络对振动源强的预测精度。最终使用4个差异明显且未经模型学习的新断面验证SSA-GA-BP模型的泛化能力。结果表明:5种机器学习模型中BP神经网络的非线性回归拟合能力最强,验证集MAE损失为1.55 dB,决定系数为0.948;SSA-GA-BP模型对振动源强的预测精度高于SSA-BP和GA-BP,验证集MAE、MAPE和决定系数分别为1.289 dB、1.856%和0.967,有80.11%数据的平均绝对误差在2 dB以内;SSA-GA-BP模型对4个经典的新断面数据预测效果良好,4个断面汇总数据的MAE、MSE和MAPE误差值分别为1.21 dB、2.18 dB和1.67%,决定系数为0.977,有70%数据的预测误差在2 dB以内,证明了SSA-GA-BP模型有较强的泛化能力。SSA-GA-BP振源预测模型具有较好的预测精度和快速预测能力,研究可为轨道交通地下线路设计阶段的减振降噪设计提供参考。 展开更多
关键词 城市轨道交通地下线 振动源强 预测 BP神经网络 麻雀搜索算法 遗传算法
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CS-30回旋加速器辐照天然锌靶制备高核纯^(67)Ga 被引量：1
9
作者 吴晗 夏灵厅 +8 位作者 李文亮 叶天真 邱龙 李飞泽 兰图 杨吉军 廖家莉 杨远友 刘宁 《核化学与放射化学》 北大核心 2025年第2期190-198,I0004,共10页
^(67)Ga是一种经典的单光子显像核素,因其衰变过程中同时发射俄歇电子也具有一定的治疗潜力。利用加速器辐照天然锌靶通过^(nat)Zn(p,xn)^(67)Ga核反应可获得^(67)Ga,但现有分离方法与流程尚需要进一步优化。通过硫酸锌体系电镀制备出... ^(67)Ga是一种经典的单光子显像核素,因其衰变过程中同时发射俄歇电子也具有一定的治疗潜力。利用加速器辐照天然锌靶通过^(nat)Zn(p,xn)^(67)Ga核反应可获得^(67)Ga,但现有分离方法与流程尚需要进一步优化。通过硫酸锌体系电镀制备出品质良好的锌靶,靶厚大于70 mg/cm^(2)。在CS-30回旋加速器中,用21 MeV的质子束流轰击电镀制备的天然锌靶,束流强度为50μA。基于磷酸三丁酯(TBP)萃淋树脂,通过模拟实验、示踪实验与放射化学分离实验建立了从辐照锌靶溶液中获取高核纯^(67)Ga的分离工艺。整个分离过程可在2h内完成,放射性回收率大于90%,^(67)Ga核纯度高达99.9%以上,通过^(nat)Zn(p,xn)^(67)Ga反应得到^(67)Ga的产率为13 MBq/(μA·h)。所建立的从天然锌靶中制备高放射性核纯度^(67)Ga的方法,不仅简单可行,也对加速器制备68Ga具有参考价值。 展开更多
关键词 锌靶 ^(67)ga 高效分离
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基于ARIMA与GGACO算法的ETL任务调度机制研究
10
作者 周金治 刘艺涵 吴斌 《控制工程》 北大核心 2025年第2期208-215,共8页
随着抽取-转换-加载(extraction-transformation-loading,ETL)系统的ETL任务量增多,任务复杂度和波动性也随之提升,现有的ETL任务调度机制难以满足调度需求,如时间片轮转法受限于弹性调度能力弱、效率低下等缺点。为研究如何提升ETL任... 随着抽取-转换-加载(extraction-transformation-loading,ETL)系统的ETL任务量增多,任务复杂度和波动性也随之提升,现有的ETL任务调度机制难以满足调度需求,如时间片轮转法受限于弹性调度能力弱、效率低下等缺点。为研究如何提升ETL任务调度机制的弹性调度能力以及执行效率,提出了一种基于整合移动平均自回归(autoregressive integrated moving average,ARIMA)模型与贪心-遗传-蚁群优化(greedy-genetic-ant colony optimization,GGACO)算法的ETL任务调度机制。初期,建立ARIMA模型并弹性地结合贪心算法计算初始解;中期,利用遗传算法的全局快收敛的特性结合初始解圈定最优解的大致范围;最后,利用蚁群优化算法的局部快速收敛性进行最优解搜索。实验结果表明:该调度机制能够弹性地指导任务调度尽可能地找到最优解,减少任务的执行时间,以及尽可能实现更高效的负载均衡。 展开更多
关键词 弹性调度 ARIMA 贪心算法 遗传算法 蚁群优化算法
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基于GA-GRNN算法和显微拉曼光谱的城市河流微塑料识别方法研究 被引量：2
11
作者 李静 张媛 +1 位作者 张莹 刘家伟 《光散射学报》 北大核心 2025年第1期69-76,共8页
微塑料污染已成为一个全球性的环境问题,加强对城市水域中微塑料污染的监管是解决微塑料污染的关键环节,因此本文开展了快速、实时的城市河流微塑料识别方法的研究。本工作提出了一种遗传算法优化广义回归神经网络(Genetic Algorithm-Ge... 微塑料污染已成为一个全球性的环境问题,加强对城市水域中微塑料污染的监管是解决微塑料污染的关键环节,因此本文开展了快速、实时的城市河流微塑料识别方法的研究。本工作提出了一种遗传算法优化广义回归神经网络(Genetic Algorithm-Generalized Regression Neural Network,GA-GRNN)算法结合显微拉曼光谱的技术方法,开展了微塑料颗粒的实验探测和理论计算,分析了微塑料颗粒拉曼光谱特征峰的振动模式和隐藏峰的拟合解译,评估了不同浓度微塑料悬浮液的拉曼光谱,通过GA-GRNN算法建立了微塑料识别分类模型,其模型的分类准确率为100%,实现了对河流中分离的微塑料颗粒的准确识别。本文提出将GA-GRNN算法与显微拉曼光谱相组合的技术方法非常具有实用性,在未来城市水域微塑料污染的监管指导方面具有很好的借鉴意义。 展开更多
关键词 遗传算法 广义回归神经网络 拉曼光谱 微塑料 分类模型
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基于GA-PSO优化的汽车轨迹跟踪和稳定性协同控制
12
作者 田韶鹏 吴思沛 王龙 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第5期10-19,共10页
针对恶劣工况下汽车轨迹跟踪控制的精度和稳定性问题,提出一种基于分层控制策略的解决方案。上层轨迹跟踪控制器和下层直接横摆力矩控制器分别基于模型预测控制(model predictive control,MPC)和滑模控制(sliding mode control,SMC)实现... 针对恶劣工况下汽车轨迹跟踪控制的精度和稳定性问题,提出一种基于分层控制策略的解决方案。上层轨迹跟踪控制器和下层直接横摆力矩控制器分别基于模型预测控制(model predictive control,MPC)和滑模控制(sliding mode control,SMC)实现;通过遗传粒子群优化算法(GA-PSO)优化不同车速和路面附着系数下的控制器参数,得到适用于不同驾驶条件的最佳控制器时域和控制参数;基于此设计协同控制器,进一步改善了轨迹跟踪的准确性和稳定性。为验证策略有效性,在CarSim-Simulink联合仿真平台进行仿真实验。仿真结果表明:所提出控制策略能显著提升追踪效果和横摆稳定性,平均横向误差分别减少89.9%、46.4%和43.3%。 展开更多
关键词 智能车辆 轨迹跟踪 稳定性控制 模型预测控制 滑模控制 遗传粒子群算法
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缝洞型碳酸盐岩气藏斜井Blasingame产量递减模型 被引量：1
13
作者 鲜波 朱松柏 +2 位作者 周杰 聂延波 范秋海 《大庆石油地质与开发》 北大核心 2025年第1期93-100,共8页
为了更准确地认识缝洞型碳酸盐岩气藏产量递减规律,假设气藏顶底边界和外边界封闭,储集层水平等厚,建立了斜井三孔单渗和三孔双渗的Blasingame产量递减模型。采用拉普拉斯变化等数学方法求解模型,得到井底压力解并将其代入转换方程后获... 为了更准确地认识缝洞型碳酸盐岩气藏产量递减规律,假设气藏顶底边界和外边界封闭,储集层水平等厚,建立了斜井三孔单渗和三孔双渗的Blasingame产量递减模型。采用拉普拉斯变化等数学方法求解模型,得到井底压力解并将其代入转换方程后获得递减产量解,再通过数值反演得到真实空间下的产量解。绘制且对比了斜井三孔单渗和三孔双渗Blasingame产量递减曲线,并对斜井三孔双渗的产量递减曲线进行了参数敏感性分析。结果表明:斜井三孔双渗产量递减曲线位置在初期比单渗的产量递减曲线位置更低,且窜流凹子更浅;裂缝渗透率比值越大,窜流凹子越深、曲线位置越低;窜流系数越大,窜流发生越早、曲线位置左移;基质弹性储容比越大,基质向裂缝窜流的窜流凹子越宽越深、溶洞向裂缝窜流的窜流凹子越窄越浅;斜井长度越长、井斜角越大,产量递减曲线位置越高且曲线向左移动;结合现场实例井解释,斜井三孔双渗模型比斜井三孔单渗模型拟合效果更好、解释结果更可靠。建立的单双渗模型和绘制的Blasingame产量递减曲线可预测碳酸盐岩气藏斜井的产量递减规律。 展开更多
关键词 碳酸盐岩气藏 斜井 双渗 Blasingame产量递减曲线 敏感性分析
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基于改进RRT与GA的多目标路径规划——以无人机林区巡检为例 被引量：3
14
作者 张彪 康峰 许舒婷 《北京林业大学学报》 北大核心 2025年第4期129-141,共13页
【目的】为解决无人机在人工林区巡检任务(如病虫害监测、火灾预防等)中的路径规划问题,即求解巡检点的最优遍历序列以及生成避障飞行轨迹,本文通过融合改进快速随机扩展树(RRT)算法和遗传算法(GA),提出一种多目标路径规划算法。【方法... 【目的】为解决无人机在人工林区巡检任务(如病虫害监测、火灾预防等)中的路径规划问题,即求解巡检点的最优遍历序列以及生成避障飞行轨迹,本文通过融合改进快速随机扩展树(RRT)算法和遗传算法(GA),提出一种多目标路径规划算法。【方法】首先改进传统GA,使其能够在三维空间中遍历所有巡检点并求解最优序列。其次,依据该序列进行路径搜索,改进RRT算法的随机采样原理,通过靶心和绕树策略实现避障效果,并采用连续选择父节点策略,取消因避障产生的多余转折点。最后,通过3次B样条曲线优化,生成最终路径。【结果】仿真结果表明,本算法能够在复杂林区环境中遍历所有巡检点,并在短时间内规划出高质量、无碰撞的路径。与粒子群算法(PSO)、蚁群算法(ACO)和RRT算法相比,当巡检点从3个增加到9个时,PSO、ACO、RRT算法搜索时间分别增加了221.77%、332.42%、184.78%,而本算法仅增加了102.35%。在9个巡检点的复杂环境中,本算法的路径耗散分别比PSO、ACO和RRT算法降低了14.46%、30.28%、24.76%,且路径质量显著提高,消除了路径交叉重合现象。此外,通过ROS平台,利用无人机在林区点云上进行模拟飞行并验证成功,证明本算法适用于林区巡检的多目标路径规划。【结论】针对人工林区无人机巡检任务中的飞行路线规划问题,本文通过改进RRT与GA,成功规划出一条遍历所有巡检点且避开林区障碍物的无碰撞路径。相较于PSO、ACO和RRT算法,本算法在路径质量、路径耗散和搜索时间上均表现出显著优势。 展开更多
关键词 多目标优化 路径规划 快速随机扩展树(RRT) 遗传算法(ga) 无人机 粒子群算法(PSO) 蚁群算法(ACO)
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基于后量子密码改进算法的FPGA设计优化 被引量：2
15
作者 田洪亮 王馨语 张海武 《粘接》 2025年第2期155-157,共3页
为了提高硬件整体的运算效率,研究提出了一种可以降低Crystals-Kyber算法复杂度的改进算法,硬件实现方式采用基于频率抽取的数论变换(NTT)算法。通过合并NTT计算层减少需要的的内存量,设计了一种迭代型NTT和流水型NTT相结合的硬件结构... 为了提高硬件整体的运算效率,研究提出了一种可以降低Crystals-Kyber算法复杂度的改进算法,硬件实现方式采用基于频率抽取的数论变换(NTT)算法。通过合并NTT计算层减少需要的的内存量,设计了一种迭代型NTT和流水型NTT相结合的硬件结构。与之前其他的设计相比较,基于Crystals-Kyber算法的可编程门阵列(FPGA)优化实现了高效的NTT多项式乘法。实验结果表明,所提方案优化算法使用了较快的计算速度和较少的计算周期,以及较小的面积时间乘积(Area Time,AT),改进的Crystals-Kyber算法与其他算法相比,至少缩短了39.13%的NTT计算周期,并缩短了47.50%计算时间,优化了基于格密码的执行时间和硬件资源开销。 展开更多
关键词 后量子密码 NTT算法 FPga
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改进SLP和GA在车间布局优化设计中的应用
16
作者 孙洪华 孙伟 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第7期155-158,共4页
为解决SLP算法的局限性,提出改进的SLP算法模型。该模型包括两个部分:首先建立物料搬运成本最小的目标函数,解决了传统SLP算法中物流等级划分的主观性;然后根据模糊判断矩阵求出影响作业单位相互关系的多因素的权重,建立了多因素影响的... 为解决SLP算法的局限性,提出改进的SLP算法模型。该模型包括两个部分:首先建立物料搬运成本最小的目标函数,解决了传统SLP算法中物流等级划分的主观性;然后根据模糊判断矩阵求出影响作业单位相互关系的多因素的权重,建立了多因素影响的作业单位相互关系最大化的目标函数,解决了单因素影响的片面性。最后,应用遗传算法完成改进SLP算法的案例分析,结果表明:改进后SLP算法求解的车间布局可快速实现布局的优化设计,验证了改进SLP算法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 车间布局 改进SLP算法 遗传算法
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基于GA-LSTM的桥梁缆索腐蚀钢丝力学性能预测模型 被引量：8
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作者 缪长青 吕悦凯 万春风 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期140-145,共6页
为了精准捕捉桥梁缆索腐蚀钢丝的时变规律并预测其力学性能,开发了一种基于遗传算法(genetic algorithm, GA)优化的长短期记忆(long short-term memory, LSTM)神经网络模型。该模型利用GA依次优化LSTM模型的迭代次数、隐藏层层数、神经... 为了精准捕捉桥梁缆索腐蚀钢丝的时变规律并预测其力学性能,开发了一种基于遗传算法(genetic algorithm, GA)优化的长短期记忆(long short-term memory, LSTM)神经网络模型。该模型利用GA依次优化LSTM模型的迭代次数、隐藏层层数、神经元数量、窗口大小4个超参数,以预测不同腐蚀特征状态下钢丝的力学性能。将其与传统LSTM和GA-反向传播模型的预测结果进行比较。结果表明,GA-LSTM模型具有更高的预测精度和鲁棒性。在屈服强度与极限强度预测效果方面,均方根误差(root mean square error, RMSE)、平均绝对误差(mean absolute error, MAE)、决定系数分别提高约44%~61%、43%~57%、35%~92%。在屈服应变与极限应变预测效果方面,RMSE、MAE、决定系数分别提高约0~46%、7%~49%、12%~229%。所建立的模型可以作为一个有用的工具支持桥梁缆索腐蚀安全性评估工作。 展开更多
关键词 桥梁缆索腐蚀钢丝 力学性能预测 时序预测 神经网络 遗传算法 超参数优化
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基于TGA-IST-GC-MS协同TGA和GC-MS评价香料的热稳定性及香气释放特征 被引量：1
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作者 朱龙杰 王蕙婷 +6 位作者 吴昌健 张华 朱君 叶远青 曹毅 殷志琦 朱怀远 《食品科学》 北大核心 2025年第4期201-208,共8页
为更好地评估香料的热稳定性,提升香料的使用价值,通过热重分析-样品存储接口-气相色谱-质谱(thermogravimetric analysis-sample storage interface-gas chromatography-mass spectrometry,TGA-IST-GC-MS)联用法辅以TGA和GC-MS建立香... 为更好地评估香料的热稳定性,提升香料的使用价值,通过热重分析-样品存储接口-气相色谱-质谱(thermogravimetric analysis-sample storage interface-gas chromatography-mass spectrometry,TGA-IST-GC-MS)联用法辅以TGA和GC-MS建立香料热稳定性的统一评价方法。首先根据香料的挥发特性,利用TGA获得最佳进样温度,然后使用GC-MS和TGA-IST-GC-MS在不同体系下分别获得常规GC-MS图和TGA-GC-MS图,通过2种色谱图对比计算得到香料热稳定性的稳定度、裂解度和碎裂度3个重要指标,最后再依据热稳定性对香料加热前后的香气变化进行考察。结果表明:以香料挥发时的最大质量损失速率峰温度作为TGA-IST-GC-MS的最佳进样温度,方法具有较高的响应强度和较好的重复性;通过2种GC-MS图的对比,有效降低了香料基质背景的影响,提高了方法的准确性,使其对单体香料和多组分天然香料都具有较好的适用性;依据热稳定性的3个指标,可进一步掌握香料受热反应时的裂解强度和新裂解产物的生成量,对香气评价具有较好的实用性和指导性。 展开更多
关键词 热重分析-样品存储接口-气相色谱-质谱 香料 热稳定性 裂解产物 香气评价
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基于FPGA的SM4异构加速系统
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作者 张全新 李可 +1 位作者 邵雨洁 谭毓安 《信息网络安全》 北大核心 2025年第7期1021-1031,共11页
国密SM4算法是WAPI无线网络标准中广泛使用的加密算法。目前,针对SM4加解密的研究主要集中于硬件实现结构优化,以提高吞吐量和安全性。同时,大数据和5G通信技术的发展对数据加解密的带宽和实时性提出了更高的要求。基于此背景,文章提出... 国密SM4算法是WAPI无线网络标准中广泛使用的加密算法。目前,针对SM4加解密的研究主要集中于硬件实现结构优化,以提高吞吐量和安全性。同时,大数据和5G通信技术的发展对数据加解密的带宽和实时性提出了更高的要求。基于此背景,文章提出一种基于FPGA的SM4异构加速系统,使用硬件实现SM4算法,并优化加解密性能;采用流式高速数据传输架构,支持多个SM4核并行工作,充分利用系统带宽;设计可配置接口,连接SM4与传输架构,提供足够的灵活性。系统于Xilinx XCVU9P FPGA上实现,支持随时更改SM4的负载和模式。测试得到SM4的最大工作频率为462 MHz,系统吞吐量高达92 Gbit/s,延迟仅为266μs。实验结果表明,与其他现有工作相比,该系统能获得更高的SM4工作频率和系统吞吐量,满足高带宽和低延迟的SM4加速需求。 展开更多
关键词 国密SM4算法 FPga 硬件加速 传输架构
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