本文關(guān)鍵詞：具有對偶知識(shí)的文化算法研究及應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 文化算法 元胞空間結(jié)構(gòu) 對偶知識(shí) 影響策略 航跡規(guī)劃

【摘要】：進(jìn)化算法對問題的優(yōu)化求解過程并不依賴相關(guān)專業(yè)知識(shí),因此自其提出以來已廣泛應(yīng)用于各類領(lǐng)域中。文化算法是一種新興的模擬人類社會(huì)進(jìn)化過程而提出的進(jìn)化算法,它具有種群空間與信仰空間雙層進(jìn)化結(jié)構(gòu),種群空間個(gè)體在進(jìn)化過程中同時(shí)會(huì)受到信仰空間知識(shí)的指導(dǎo)影響。各類滿足其要求的算法均能被融入其中并彌補(bǔ)傳統(tǒng)算法的不足,但文化算法自身也有許多缺點(diǎn)需要改進(jìn):文化算法只是對人類社會(huì)的簡單模擬,并不能有效完成自我演化、推陳出新的過程;種群空間沒有地域性;種群內(nèi)所有個(gè)體受到同一信仰空間知識(shí)的影響等。本文針對現(xiàn)有文化算法種群空間中不同個(gè)體,遇到同一知識(shí)得到的是相同的進(jìn)化經(jīng)驗(yàn)這一問題進(jìn)行改進(jìn),提出了一種由當(dāng)前個(gè)體與現(xiàn)有知識(shí)共同確定的新知識(shí)——對偶知識(shí),對偶知識(shí)表征個(gè)體受現(xiàn)有知識(shí)影響所得獨(dú)有進(jìn)化經(jīng)驗(yàn),因此在影響進(jìn)化過程中,對偶知識(shí)的指導(dǎo)會(huì)因當(dāng)前待進(jìn)化的個(gè)體不同而不同,對偶知識(shí)的影響更有針對性,能提高算法的全局收斂率并有效應(yīng)用于高維問題。本文研究的內(nèi)容與成果如下:(1)介紹了元胞空間結(jié)構(gòu)下的文化算法,并對文化算法組成部分中信仰空間以及知識(shí)的影響策略進(jìn)行詳盡的介紹。利用測試函數(shù)對文化算法、元胞遺傳算法以及元胞空間結(jié)構(gòu)下的文化算法測試比對,驗(yàn)證了在文化算法種群空間以及信仰空間引入元胞空間結(jié)構(gòu)可以有效提高算法收斂性能。(2)對元胞空間結(jié)構(gòu)下的文化算法進(jìn)行改進(jìn),提出對偶知識(shí),對偶知識(shí)由當(dāng)前個(gè)體與形勢知識(shí)以及規(guī)范知識(shí)共同確定。受知識(shí)影響,子代分別向著對偶知識(shí)所在方向以及形勢知識(shí)所在方向靠近,通過父子競爭保留其中最優(yōu)的一個(gè)個(gè)體,完成種群更新,并以此構(gòu)造出具有對偶知識(shí)的文化算法。通過使用測試函數(shù)對其進(jìn)行測試,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,在進(jìn)化過程中對偶知識(shí)的作用比例均高于形勢知識(shí)的作用比例,證明了對偶知識(shí)的有效性,且引入對偶知識(shí)可以提高算法跳出局部最優(yōu)解的能力,使得算法能達(dá)到全局收斂。(3)將具有對偶知識(shí)的文化算法應(yīng)用于求解動(dòng)態(tài)環(huán)境下無人飛行器航跡規(guī)劃問題中。利用文化算法框架,通過知識(shí)提取,將不同規(guī)劃方法相互結(jié)合,彌補(bǔ)現(xiàn)有方法的缺點(diǎn)。通過仿真實(shí)驗(yàn),證明使用該算法在規(guī)劃出最優(yōu)航跡的同時(shí)能兼顧實(shí)時(shí)性。
【關(guān)鍵詞】：文化算法 元胞空間結(jié)構(gòu) 對偶知識(shí) 影響策略 航跡規(guī)劃
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP18
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-16
• 1.1 研究背景與意義8-9
• 1.2 文化算法研究現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 種群空間的研究9-10
• 1.2.2 信仰空間的研究10-12
• 1.2.3 接口函數(shù)的研究12-14
• 1.3 本文研究的目的及意義14-15
• 1.4 文章結(jié)構(gòu)15-16
• 第2章 元胞空間結(jié)構(gòu)下的文化算法簡介16-22
• 2.1 文化算法結(jié)構(gòu)簡介16-17
• 2.2 元胞空間結(jié)構(gòu)下的文化算法17-18
• 2.2.1 元胞空間結(jié)構(gòu)簡介17-18
• 2.2.2 元胞空間結(jié)構(gòu)下的文化算法18
• 2.2.3 算法流程18
• 2.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析18-21
• 2.3.1 測試函數(shù)19
• 2.3.2 測試結(jié)果與分析19-21
• 2.4 本章總結(jié)21-22
• 第3章 具有對偶知識(shí)的文化算法22-36
• 3.1 種群空間設(shè)計(jì)22
• 3.2 信仰空間設(shè)計(jì)22-23
• 3.3 對偶知識(shí)的影響策略23-24
• 3.4 具有對偶知識(shí)的文化算法流程24-25
• 3.5 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析25-35
• 3.5.1 測試函數(shù)25-27
• 3.5.2 算法收斂能力分析27-32
• 3.5.3 種群規(guī)模對算法性能影響分析32-33
• 3.5.4 不同知識(shí)對進(jìn)化影響分析33-35
• 3.6 本章總結(jié)35-36
• 第4章 解決航跡尋優(yōu)問題的文化算法36-53
• 4.1 航跡規(guī)劃問題概述36-37
• 4.2 規(guī)劃空間建模37-39
• 4.2.1 威脅源數(shù)字模型37-38
• 4.2.2 等效數(shù)字地圖38-39
• 4.3 解決航跡尋優(yōu)問題的文化算法39-43
• 4.3.1 代價(jià)函數(shù)建立39
• 4.3.2 信仰空間更新與影響39-43
• 4.3.3 種群空間設(shè)計(jì)與更新43
• 4.4 用于解決航跡規(guī)劃問題的文化算法43-45
• 4.4.1 靜態(tài)航跡規(guī)劃問題44
• 4.4.2 動(dòng)態(tài)航跡規(guī)劃問題44-45
• 4.5 仿真結(jié)果分析45-51
• 4.5.1 靜態(tài)環(huán)境下測試結(jié)果與分析45-48
• 4.5.2 動(dòng)態(tài)環(huán)境下測試結(jié)果與分析48-51
• 4.6 本章總結(jié)51-53
• 第5章 總結(jié)與展望53-55
• 5.1 總結(jié)53
• 5.2 展望53-55
• 參考文獻(xiàn)55-58
• 碩士期間發(fā)表的論文和參與的科研項(xiàng)目58-59
• 致謝59-60

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 杜瓊;周一屆;;新的進(jìn)化算法——文化算法[J];計(jì)算機(jī)科學(xué);2005年09期

2 劉純青;楊莘元;張穎;;基于文化算法的聚類分析[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用;2006年12期

3 劉漫丹;齊仲紀(jì);;基于文化算法的生產(chǎn)過程建模法[J];計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué);2007年09期

4 齊仲紀(jì);劉漫丹;;文化算法研究[J];計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展;2008年05期

5 郭一楠;王輝;;文化算法研究綜述[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2009年09期

6 李燕;邢光龍;葛紅艷;吳永剛;;一種改進(jìn)的文化算法[J];電子技術(shù);2009年04期

7 王峰;張雪英;;基于模糊文化算法的自適應(yīng)優(yōu)化[J];太原理工大學(xué)學(xué)報(bào);2009年04期

8 趙良輝;;作業(yè)車間調(diào)度問題的文化算法[J];計(jì)算機(jī)工程;2009年13期

9 孟凡榮;郭晶;周勇;;基于文化算法的模糊聚類分析[J];微電子學(xué)與計(jì)算機(jī);2009年10期

10 張健沛;馬駿;楊靜;程麗麗;;文化算法求解移動(dòng)Agent路由規(guī)劃問題[J];哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào);2009年08期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 朱清超;王炳和;;文化算法在次聲聚焦中的應(yīng)用[A];第二屆西安-上海兩地聲學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

2 郭一楠;葉莉;程健;;基于協(xié)同交互式多agent文化算法的多用戶智能配色優(yōu)化設(shè)計(jì)[A];2013年中國智能自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第五分冊）[C];2013年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 劉純青;文化算法及其應(yīng)用研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2007年

2 譚楓;介入式文化算法及其應(yīng)用研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 鄭高遠(yuǎn);一種拓展的文化算法[D];蘭州大學(xué);2010年

2 郭成;文化算法的改進(jìn)設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

3 江樂旗;具有對偶知識(shí)的文化算法研究及應(yīng)用[D];南昌航空大學(xué);2016年

4 黃福令;文化算法及其在優(yōu)化調(diào)度中的應(yīng)用研究[D];太原科技大學(xué);2009年

5 高麗麗;文化算法及其在建筑創(chuàng)新設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[D];山東師范大學(xué);2008年

6 尹笑園;元胞空間結(jié)構(gòu)下的文化算法研究[D];南昌航空大學(xué);2014年

7 陳陽;基于人工魚的全局優(yōu)化文化算法及其應(yīng)用[D];鄭州大學(xué);2010年

8 宋辰;免疫文化算法研究及其在化工工業(yè)故障診斷中的應(yīng)用[D];華東理工大學(xué);2013年

9 苗衛(wèi)強(qiáng);改進(jìn)的文化算法研究及應(yīng)用[D];南昌航空大學(xué);2014年

10 張穎;文化算法及其在投資組合中的應(yīng)用研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2008年

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本文編號(hào)：680749