改进的混沌粒子群优化算法

针对传统的简单粒子群算法(SPSO)早熟、易陷入局部最优的缺陷,提出了一种改进的混沌粒子群优化算法(CPSO)。该算法根据混沌算法遍历性的特点,选择合适的混沌映射提取SPSO初始种群,使粒子均匀分布在解空间。当SPSO陷入早熟时,CPSO在最优解周围的区域内进行混沌搜索,取代原来种群中的部分粒子,带领种群跳出局部最优。对7个标准测试函数的寻优测试表明：CPSO算法在寻优精度、速度、稳定性等方面均优于SPSO。     

三群协同粒子群优化算法

针对基本粒子群优化算法易陷入局部极值点、搜索精度低等缺点,提出了一种三群协同粒子群优化算法(TSC-PSO)。搜索时,如果全局极值连续若干代没有改善,粒子未找到全局最优点,就任选某个优群,将其群内粒子和差群粒子交换。仿真结果显示,对一些经典多峰值函数、非凸病态函数,TSC-PSO增强了全局搜索能力,具有比基本PSO更好的优化性能。     

离散三群粒子群优化算法

提出了离散三群粒子群优化算法(DTHSPSO),该算法将整个粒子群分为三群,第1群粒子朝全局历史最优方向飞行,第2群粒子朝着相反方向飞行,第3群粒子在全局历史最优位置周围随机飞行。粒子的速度保持连续性,对于粒子位置的处理采用两种方法:一是通过传递函数,根据速度的大小进行离散化;二是直接通过强硬限制函数(Hardlim函数)将位置离散化。通过对两种离散函数进行测试与比较,表明两种DTHSPSO都比基本离散粒子群优化算法(DPSO)具有更好的优化性能,而且直接采用Hardlim函数的DTHSPSO算法效果更加突出。     

改进协同粒子群优化算法及其在Flow Shop调度中的应用

针对协同粒子群优化算法存在的停滞现象,提出了一种改进的协同粒子群优化算法。采用优化法的子群协作方式,既保证了收敛速率,又可以防止陷入局部最优。同时引入综合学习策略,增加种群的多样性,防止种群出现停滞现象。在此基础上,又加入了扰动机制,进一步避免算法陷入局部最优。采用该算法对3个经典函数进行测试,并将其应用于Flow Shop调度问题,仿真实验结果表明：新算法有效克服了停滞现象,增强了全局搜索能力,比基本协同粒子群优化算法的优化性能更好。     

非满载车辆路径问题的改进粒子群优化算法

将局部版粒子群算法应用于非满载车辆路径问题,设计了一种实数编码方案,线性调整惯性权值,改进粒子更新公式,建立了解决该问题的粒子群算法。用该算法求解了两个车辆路径问题的算例,并与遗传算法和标准粒子群算法进行了比较。结果表明:该算法提高了搜索最优路径的成功率,能更有效地求解非满载车辆路径问题。     

基于改进粒子群优化算法的闭环时滞系统辨识

闭环时滞模型参数的辨识一直是先进工业控制领域的一个重要课题。然而由于时滞的存在,被控量不能及时地反映系统所承受的扰动,从而产生明显的超调,使得控制系统的稳定性变差。本文充分利用粒子群优化算法收敛速度较快和混沌运动遍历性的优点,提出了一种基于混沌优化思想的混沌粒子群优化算法来直接辨识含有滞后环节的被控对象的闭环传递函数,而不用将其转化为状态方程。将闭环时滞系统的传递函数通过z变换转化为离散的差分方程,对于滞后环节的处理,用一阶Pade近似。利用CPSO的全局优化能力来极小化误差准则函数,从而获得模型参数的估计值。仿真实验结果证明：该方法收敛速度较快、辨识得到的参数精度较高,适用于实际的工业生产。该方法与辅助变量最小二乘方法相比,计算量小、过程简单、不用计算多重积分、辨识速度较快、辨识精度高。     

基于粒子群优化算法的数字化手术室电子信息共享系统设计

提出建立基于粒子群优化算法的数字化手术室电子信息共享系统,详细阐述系统框架、软件设计,分析实验结果,指出该系统共享时间较短、CPU利用率较高、共享效果较好。     

基于高斯白噪声扰动变异的粒子群优化算法

为了有效避免粒子群算法(PSO)早熟和局部收敛的现象,在深入分析PSO算法的基础上,提出了一种基于高斯白噪声扰动变异的粒子群优化算法(GMPSO).该算法以一定的概率选中粒子进行基于高斯白噪声扰动的变异,并重新随机产生飞离搜索区域的粒子,以克服粒子群后期多样性严重下降的缺点.通过对Benchmark函数的测试表明:GMPSO算法无论是搜索精度、速度还是稳定性均显著优于PSO算法.     

利用Alopex改进的粒子群优化算法及其在软测量建模中的应用

提出了一种利用A lopex算法改进的粒子群优化算法,并将其应用于神经网络的建模中。改进的粒子群优化算法改善了粒子群优化算法摆脱局部极小点的能力,对典型函数的测试和基于神经网络的软测量建模表明:改进算法的全局搜索能力有了显著提高,特别是对多峰函数能够有效地避免早熟收敛问题。     

基于约束骨干粒子群算法的化工过程动态多目标优化

大多数化工过程是动态过程,需同时优化多个目标,从而带来复杂的约束多目标动态优化问题。因此提出了一种动态约束多目标骨干粒子群算法,即采用一种新型约束处理方法,结合Pareto支配和ε约束支配技术的双档集机制;针对约束优化问题寻优难度更大,更易陷入局部最优的特点,采用局部搜索和混合变异策略,并自适应调整搜索步长,提高算法的探索和开发能力;采用分段线性函数参数化方法,构建一种动态约束多目标粒优化算法,并将其用于解决间歇反应器的动态多目标优化问题。测试实验表明：与NSGA II和自适应差分进化算法(SADE εCD)比较,该算法具有更优秀的收敛性与分布性;应用到化工过程多目标动态优化问题实例进行比较表明,多目标骨干粒子群算法在约束多目标动态优化问题的求解中表现出更好的应用前景。     

BP神经网络在雌二醇衍生物QSAR中的应用研究

目的：探讨误差反向传播（backpropagation,BP）神经网络在雌二醇衍生物定量结构-活性关系（quantitative structure-activity relationships,QSAR）研究中的应用。方法：采用BP神经网络法和多元线性回归法,分别建立了30个雌二醇衍生物在0℃下与羔羊子宫雌激素受体间亲合力logRBA与疏水性参数logP、分子的体积V和9号碳原子的净电荷Q之间的QSAR模型。结果：BP模型的相关系数R=0.9962,标准偏差SD=0.0588;MLR模型的相关系数R=0.9090,标准偏差SD=0.2904。结论：BP神经网络是一种比较精密的拟合方法,具有良好的预测效果。     

基于改进云粒子群优化的模糊神经网络在甲醇合成转化率软测量中的应用

针对基本PSO算法早熟、搜索精度不高与易陷入局部最优的缺点,结合云滴的随机性、稳定倾向性,提出了一种改进粒子群优化算法(ICPSO)。将改进算法用于模糊神经网络的参数优化,并应用于甲醇单程转化率建模中。仿真实验结果表明：该模型具有较高的精度和较好的泛化能力,能够实现甲醇转化率的实时监测。     

Artificial Neural Network Based Epileptic Detection Using Time-Domain and Frequency-Domain Features

Electroencephalogram (EEG) signal plays an important role in the diagnosis of epilepsy. The long-term EEG recordings of an epileptic patient obtained from the ambulatory recording systems contain a large volume of EEG data. Detection of the epileptic activity requires a time consuming analysis of the entire length of the EEG data by an expert. The traditional methods of analysis being tedious, many automated diagnostic systems for epilepsy have emerged in recent years. This paper discusses an automated diagnostic method for epileptic detection using a special type of recurrent neural network known as Elman network. The experiments are carried out by using time-domain as well as frequency-domain features of the EEG signal. Experimental results show that Elman network yields epileptic detection accuracy rates as high as 99.6% with a single input feature which is better than the results obtained by using other types of neural networks with two and more input features.     

改进的粒子群算法及其在软测量建模中的应用

提出了一种改进的粒子群算法,很好地解决了基本粒子群算法中易陷入局部最优的缺点。通过比较和分析几个标准测试函数的计算结果,改进的粒子群算法的优良性得到充分的证明。改进的粒子群算法被用于优化神经网络的结构和参数,结果表明:不但网络的结构得到控制,而且泛化性能有了较大的提高。同时,算法在优化神经网络上的有效性也在4-CBA含量的软测量建模中得到了很好的证实。     

基于神经网络的非正常工况预报

分析了PTA生产中氧化反应器尾氧浓度的影响因素，提出一种用小波分析对数据进行降噪处理的方法。采用BP神经网络并对其进行了一定程度的改进。通过降噪前后的网络仿真结果对比，表明基于小波降噪的神经网络具有更好的精度和更强的泛化能力。用此网络预测尾氧浓度，实现了对非正常工况的预报。通过实际对比，表明该网络能够较理想地预报出非正常情况。     

基于水流作用机制的人工鱼群算法

针对人工鱼群算法（AFSA）在函数优化问题中易陷入局部极值和求解精度较低的缺点,提出了一种在基本人工鱼群算法中引入水流作用机制的改进方案。通过水流作用机制中的持续性水流和周期性水流对鱼群施加的有益影响来改进原有算法。持续性水流影响鱼群的体力变化从而控制视野和步长参数的自适应调整以提高求解精度;周期性水流冲击鱼群并改变部分鱼的位置,从而保持鱼群的种群多样性以利于全局收敛。仿真实验结果表明：本文的改进算法具有更高的求解精度和更好的全局搜索性能,并验证了算法的有效性。     

人工神经网络在红霉素发酵过程状态预估中的应用

探索了动态ＢＰ网络和ＲＢＦ网络在红霉素发酵过程状态预估中的应用,比较了它们的收敛速度和学习能力。结果表明,ＢＰ网络和ＲＢＦ网络都具有相当好的学习能力,但ＲＢＦ网络的收敛速度更快,训练好的神经网络,在红霉素发酵过程中可在线预估出红霉素效价、葡萄糖浓度、ＮＨ２－Ｎ浓度、丙醇浓度和菌体浓度等参数值,并可在进上步的过程优化和控制中应用。     

脉象特征人工神经网络分类器

以人工神经网络为手段，以提取脉象信息为目的，由临床采样数据形成了网络训练输入特征向量库，不以单一脉本身为分类对象，而考虑它是否是某些可识别特征的组合，建立了浮沉、弦滑、迟数等一组脉象特征网络。证实了人工神经网络用于具有模糊性的脉象特征的识别和分类是可行的，带智能处理的特色。其分辨准确率可达９０％。     

基于改进量子粒子群算法的无分流换热网络综合

用数学规划法求解换热网络优化问题,当换热网络模型考虑所有分流情况时,会包含大量的连续和离散优化变量,因此对大规模换热网络的优化求解非常困难。相比有分流模型,无分流的网络模型结构简单,变量少,求解难度低。本文以分级超结构模型为基础,建立了无分流换热网络模型,以年综合费用为优化目标,提出用单层改进量子粒子群算法综合无分流换热网络,即在生成无分流换热网络结构变量的同时,生成换热负荷变量。相比有分流同步综合模型,不考虑分流的同步综合模型的复杂度和求解时间显著降低。采用两个典型算例对该方法的有效性进行了验证。     

基于PSO的人工势场法在移动机器人路径规划中的应用

针对栅格法环境模型下PSO算法的结果是一组离散的粒子,需要通过某种准则把离散的粒子变换为连续路径的问题,提出了一 种利用人工势场法把PSO规划的结果自行变换成连续路径的新方法。为了避免人工势场使机器人在障碍物附近产生震荡,采用均值滤 波的方法,规划出一条平滑最优路径。仿真结果表明：该算法能比较容易地得到最优路径,有效地避免路径的震荡现象,同时也可 以在变化的环境中寻找一条路径。