基于小波分析和遗传算法的结构损伤诊断

提出了小波-遗传算法的概念,建立了一种既能识别结构损伤位置、又能确定损伤程度的小波-遗传算法。首先,以有限元分析求解损伤结构振型模态为基础,用db1小波做连续小波变换,由小波系数模极大值识别损伤的位置。然后,以单元刚度的折减系数为遗传算法的优化变量,用振型和频率的误差函数加权来构造目标函数,并通过损伤位置的确定来简化目标函数的变量,再用遗传算法对目标函数进行优化,从而确定结构的损伤程度。通过对一简支梁进行数值模拟分析,计算结果表明,提出的方法不仅能够有效识别损伤的位置,而且能够准确识别损伤程度。     

遗传算法的应用研究进展

遗传算法是一类借鉴生物界的进化规律演化而来的随机化搜索方法，其主要特点是直接对结构对象进行操作，不存在求导和函数连续性的限定；具有内在的隐并行性和更好的全局导优能力；采用概率化的导优方法，能自动获取和指导优化的搜索空间，自适应地调整搜索方向，不需要确定的规则。遗传算法的这些性质，已被人们广泛地应用于组合优化、机器学习、信号处理、自适应控制和人工生命等领域。     

遗传算法及对四分之一波长短截线滤波器的优化

由于遗传算法的整体搜索策略和优化计算时不依赖于梯度信息，所以它的应用范围非常广泛，尤其适合于处理传统搜索方法难以解决的高度复杂的非线形问题一对此，本文来用遗传算法对一特定拓扑结构的四分之一波长短截线滤波器进行优化，显示了其在微波电路优化中具有很大的潜在优势。     

染色体长度自适应调整的遗传算法在损伤位置识别中的应用

研究了改进的遗传算法在结构损伤位置识别中的应用。首先介绍了遗传算法在结构损伤模式识别中的应用,然后由染色体中局部区段损伤值缺损的特性,对遗传算法提出了对应的改进原理,通过对遗传算法的损伤模式搜索过程中染色体长度的自适应调整,缩小损伤位置的搜索范围,减少计算量。四边固支板结构损伤诊断位置的搜索过程验证了该改进的算法是有效的。     

基于数据融合与单纯形遗传算法的管道损伤识别

为了提高管道损伤识别的准确率,提出了基于数据融合和单纯形遗传算法的两段式的管道损伤位置和程度的识别方法。首先将管道的柔度差曲率矩阵与广义残余力向量差两种信息源通过D-S证据理论融合算法初步判定管道损伤位置,然后通过单纯形遗传算法精确识别管道损伤位置与程度。考虑到基本遗传算法局部搜索不强、易发生早熟的缺点,提出了与局部搜索算法(单纯形搜索算法)相结合的改进策略。数值计算结果表明,考虑2%随机噪声影响情况,采用数据融合进行初步定位的方法大大缩小了可疑损伤区域范围,通过单纯形遗传算法能够进一步精确识别管道损伤位置及程度。本文提出的方法提高了管道损伤位置与程度识别的效率与准确率。     

基于混合变邻域遗传算法的柔性车间调度研究

针对柔性作业车间调度的问题，以最大完工时间为目标建立数学模型，提出一种混合变邻域遗传算法。采用三种初始化方法保证初始解的质量，用遗传算法进行初步搜索，将搜索的结果通过迭代贪婪策略进一步搜索，以提高解的质量，再对关键路径进行邻域搜索，设计“跨机器工序搜索邻域”、“同机器工序搜索邻域”、“次优工序搜索邻域”三种邻域结构，加强局部搜索能力。引入迭代贪婪策略和改进的邻域结构可显著提高算法的稳定性与迭代速度。通过对国际通用的柔性作业车间调度基准算例进行测试，实验结果表明所提改进算法能够有效求解柔性作业车间调度问题。     

利用粒子群算法的传感器优化布置及结构损伤识别研究

为了合理布置结构健康监测系统中传感器的位置及满足结构损伤识别的要求,提出了一种基于改进粒子群算法的传感器优化布置方法。首先以模态保证准则(MAC)矩阵的最大非对角元极小化为目标,构造出满足优化条件的适应度函数,并采用改进的粒子群算法搜索出传感器的最佳布设位置;其次,利用振型扩充技术把有限测点的测量模态数据扩充为完整自由度模态数据,并利用所提损伤识别方法进行结构损伤识别;最后,通过一个二维平面桁架结构算例对所提方法进行有效性验证。数值结果表明,所提传感器布设方法能够高效地搜索出给定数目的传感器优化位置,且利用其优化结果能够准确地识别出结构的损伤位置和程度。     

离散变量结构优化设计的混沌遗传算法

利用混沌搜索的遍历性、随机性、规律性等特点，提出了一种求解离散变量结构优化设计的混沌搜索方法；将混沌搜索技术嵌入遗传算法，与基本遗传算子共同构成了一种离散变量结构优化设计的混合遗传算法一混沌遗传算法；通过自适应的退火因子和罚函数来处理约束条件，使算法逐渐收敛于全局可行最优解。计算结果表明，该方法有效地克服了基本遗传算法中的“早熟”现象，并具有更快的收敛速度。     

遗传算法在结构损伤模式识别中的应用

研究了遗传算法在结构损伤诊断中的应用。将结构的损伤诊断问题等价为结构的损伤模式的识别问题,并应用遗传算法的全局搜索功能来实现损伤状态的优化识别。其中应用结构的第一阶振型变化率作为结构的损伤诊断标识量,从而减小遗传操作的种群规模,极大的提高了遗传算法的计算效率。四边固支板结构的单位置以及多位置损伤诊断算例说明了该方法是可行的,具有较高的识别精度。     

基于遗传算法的二阶段结构损伤探测方法

为了有效地进行工程结构的损伤识别,提出了一种基于遗传算法的二阶段损伤探测方法.首先利用基于频率的多损伤定位准则和基于位移模态的多损伤定位准则分别计算出有关损伤的初步决策,然后利用信息融合技术中的证据理论方法,将两者的初步决策进行融合,从而获得较为精确的损伤位置估计,最后在已识别出的可能损伤单元的基础上,利用改进的遗传算法进行更精确的损伤位置和程度估计.数值仿真结果表明,采用证据理论进行融合可以获得较为精确的损伤位置估计,比单纯的多损伤定位准则识别效果更好,而采用改进的遗传算法则可以更为精确地判定损伤的程度,优于简单的遗传算法.     

遗忘遗传算法及其在信用评分中的应用

为解决局部最优问题,将遗忘机制引入传统遗传算法中,提出了一种改进的遗忘遗传算法,给出了一种遗忘算子及其遗忘概率,通过在遗传过程中遗忘某些基因,增加了算法的搜索空间,使算法跳出局部最优,从而最大限度地避免早熟收敛.将该算法用于不同欠费率下的电信客户初始信用评分,找到信用权重的优化解,较好地解决了对高欠费率群体进行信用评分时,信用权重的适应值偏低的问题.实验结果表明所提算法有效可行.与标准遗传算法相比,本文所提算法可以获得更高质量的解.     

基于模拟退火的万有引力算法

针对标准万有引力算法的个体位置更新策略可能对个体造成破坏且算法局部搜索能力较弱问题提出了一种改进算法。该算法将模拟退火思想引入万有引力算法,采用基于 Metroplis 准则的个体位置更新策略,并在引力操作之后,对每代最优个体进行退火操作。一定程度避免了个体移动的盲目性,提高了算法的局部搜索能力、收敛速度与精度。实验结果表明:算法的改进策略是有效的,且改进后的算法在收敛速度、收敛精度等方面具有明显优势。     

一种快速的代数码书搜索方法

代数码激励线性预测(ACELP)编码算法在各类语音编码标准中得到广泛采用.在ACELP码书搜索时.要得到全局最优的码向量,所需运算量很大,难以在硬件系统上实时实现.为降低计算复杂度,提出了一种基于脉冲预选和替换步骤的快速码书搜索方法.该方法采用预选技术来减少可能的脉冲组合,利用两级搜索与判断机制来改善脉冲替换搜索的效率.实验表明,该方法可以有效地降低复杂度,并维持较高的合成语音品质.     

一种用于车辆最短路径规划的自适应遗传算法及其与Dijkstra和A*算法的比较

提出了一种自适应遗传算法,并成功应用于车辆最短路径规划算法中. 所采用的编码方式、交叉及变异算子等均针对最短路径规划问题而专门设计;同时,提出了一种新的交叉概率、变异概率在线自适应调整策略,以便提高遗传算法的搜索速度和搜索质量. 将该算法同Dijkstra算法、A*算法进行了仿真比较. 对五种不同情况的仿真研究结果表明:同Dijkstra算法相比,该自适应遗传算法可以减少搜索到最短路径的时间;同A*算法相比,该自适应遗传算法则可以搜索到更多的最短路径.     

加强的混合遗传算法求解能力约束弧路径问题

为了在可接受的时间里求解具有NP-hard性质的能力约束弧路径问题(CARP),提出了加强的混合遗传算法(EHGA). 该算法是在遗传算法框架里嵌入加强的局域搜索算子来强化搜索,充分发挥了遗传算法的全局搜索能力和加强的局域搜索算子的局域搜索能力. 同时,在进行种群替代时,二元锦标赛替代被提出,并使用了种群管理来保持种群的多样性.测试了标准CARP算例,并给出了算法效果比较. 结果表明,加强的混合遗传算法胜出一般的Memetic算法,是有效的求解CARP的方法.     

利用超链接信息改进网页爬行器的搜索策略

网页爬行器在Web空间中爬行时,要面对如下两个问题:1)由于Internet上的信息量十分巨大,网络搜索引擎不可能包含整个Web网页;2)受到硬件资源的限制,它所能存储的网页是有限的.爬行器如果按照传统的宽度优先搜索策略在Web空间中爬行,它对所有的网页都采取一视同仁的态度,这样爬行的结果就导致了它所爬行回来的网页质量不高.为此,给出了利用超链接信息改进网页爬行器搜索策略的算法.该算法充分考虑了网页之间的超链接信息,克服了传统的宽度优先搜索策略的盲目性爬行.实验表明,利用该算法爬行得到的网页与某一特定主题相关的网页超过50%.     

基于改进 FA 算法与不完全 Beta 函数的图像增强技术

针对传统计算机在复杂图像信息分析以及后期处理不达预期的问题,提出了利用改进原始的萤火虫算法 (FA)在不完全 Beta 函数上动态寻优调整灰度曲线的光电图像增强新策略。 新策略主要从算法角度出发改进传统 FA 算法,针对原有的吸引度容易造成局部最优等问题引入新吸引度公式、针对算法陷入局部震荡添加自扰动和克 服陷入局部最优的迭代检测环节,改进完成的新算法(Firefly Algorithm Growth,FAG)结合非完全 Beta 函数动态寻 找最优值下的图像灰度曲线。 将改进的 FAG 与 FA 新老算法在四种常见基准函数上进行对比实验测试他们的性 能,结果显示改良 FAG 算法在性能上更优;在改良 FAG 结合非完全 Beta 与 FA 结合非完全 Beta 增强同一图像的 实验中加入直方图算法增强图像作为对照组,综合结果显示改进后的新策略更胜一筹。 综合结果显示群智能算法 在结合图像处理手段来达到图像增强的目的上具有很好的应用价值,新策略在低对比度条件下的光电图像实现了 有效的增强。     

新变异DNA遗传人工鱼群优化DNA序列的多模算法

为了提高多模信号的均衡效果,提出一种新变异DNA遗传人工鱼群优化DNA序列的频域加权多模算法(nm DNAGAFS-DNA-FWMMA)。该算法利用新型变异DNA遗传人工鱼群算法收敛速度快和全局搜索能力强的优点,通过DNA约束模型和代价函数来寻找最优DNA序列,将该序列解码后作为频域加权多模算法(FWMMA)初始最优权向量,以提高收敛速度并减小剩余均方误差。仿真结果表明,nm DNAG-AFS-DNA-FWMMA的收敛速度快、均方误差小。     

基于两层混合遗传算法的lT外包进度风险控制

针对IT(information technology)外包项目的两层进度风险控制优化问题,设计了两层混合遗传算法.该算法是在传统遗传算法中引入模拟退火和自适应机制,并结合优化问题的两层特点而设计的,能够克服传统遗传算法易于早熟、局部搜索能力较差的弱点.在算例分析中,首先分析了两层数学模型在IT外包项目进度风险控制中的管理意义,进而将两层混合遗传算法的仿真结果与两层粒子群优化算法和传统遗传算法的仿真结果进行比较,验证了改进算法的效率和有效性.