基于粒子群优化算法的支持向量机研究

基于粒子群优化算法提出了一种通过优化支持向量机模型参数,建立更佳的支持向量机数学模型的方法. 针对双螺旋分类问题,分别利用基于粒子群优化算法所建立的支持向量机分类器和标准支持向量机分类器进行了仿真实验,利用所建立的评价体系对仿真实验所获得的实验数据进行了评估,评估结果表明基于粒子群优化算法的支持向量机分类器明显优于标准支持向量机分类器,其分类结果表明基于粒子群优化算法的支持向量机分类器提高了分类结果的准确性,同时也验证了基于粒子群优化算法的支持向量机分类器在数据分类中的有效性.      

基于混合智能算法的支持向量机的粮食产量预测

考虑到粮食产量的非线性,提出一种基于混合智能算法的支持向量机的预测模型,针对粒子群算法(PSO)易于陷入局部最优的特点,融合改进的粒子群算法(GAPSO)以及人工鱼群算法(AFSA)得到混合智能算法(GAPSO-AFSA),通过种群自身内部的变异交叉以及族外竞争机制,使得目标函数值向全局最优解快速收敛,提高了算法的全局搜索能力,最终得到支持向量机的最优参数组合.将支持向量机预测模型用于中国粮食产量预测中,通过试验验证了模型的正确性,并证实了该预测模型拥有较好的预测效果.     

基于萤火虫群优化算法的无线传感器网络覆盖优化

无线传感器网络加速了无线通信的发展,无线网络覆盖率的高低可直接影响网络的性能。为改善传感器节点随机分布时的不合理部署问题以提高网络覆盖率,提出一种相对较优的无线传感器网络覆盖算法。针对粒子群优化（particle swarm optimization,PSO）算法局部搜索能力存在不足、容易陷入局部极值点、无法得到最优结果的问题,引入局部搜索能力较强的萤火虫群优化（glowworm swarm optimization,GSO）算法,实现网络有效覆盖率的提高,对节点实现快速覆盖。最后通过实验验证,结果表明,提出的改进GSO(improved GSO,IGSO)算法相较于传统鲸鱼优化算法（whale optimization algorithm, WOA）、PSO算法在网络覆盖率上有较大提升。     

改进PSO优化SVM的滚动轴承故障诊断

提出一种基于改进粒子群算法和支持向量机的滚动轴承故障诊断方法.首先分析基本粒子群算法的不足及其关键参数,提出多方面改进的粒子群算法,利用10种基准测试函数对比多种粒子群算法,证明该改进算法的优势.然后结合支持向量机,建立滚动轴承故障诊断模型,并提取滚动轴承振动信号的时域、频域、小波包节点能量和CEEMDAN分量排列熵四种特征,构成单一特征和组合特征作为诊断模型的输入特征向量.最后利用凯斯西储大学滚动轴承数据进行验证,并与网格算法、遗传算法和多种不同粒子群算法进行对比.试验证明,本改进粒子群算法优化支持向量机模型在滚动轴承故障诊断中更具优势.     

虚拟力导向多粒子群算法的WSNs部署策略

为了优化无线传感器网络节点部署性能,在粒子进化的多粒子群算法的基础上结合虚拟力方法,提出了一种虚拟力导向多粒子群算法的部署策略。该策略通过节点间的虚拟力影响多粒子群算法的速度更新过程,指导粒子进化,采用多个粒子群独立搜索解空间,有效地避免了＂早熟＂问题,从而最大限度地优化了网络的覆盖率。仿真结果表明,与虚拟力算法和多粒子群算法相比,该算法在覆盖率、迭代次数和部署时间等方面具有更好的性能。     

一种解决群进化算法参数设置问题的最优向量法

群进化算法是智能计算领域研究的核心内容,而算法中数值型参数的设置是影响算法搜索效率的重要因素,因此设计解决参数设置问题的方法也是群进化算法研究的重要内容.目前解决参数设置问题的常规统计方法是根据算法搜索的部分结果组成有限样本数据,依据统计最好值个数大小的判定结果来确定最优参数预设值.常规统计方法在有些测试样本数据中很难确定唯一的最优参数预设值.为了解决常规统计方法的缺点,提出了一种最优向量法,该方法可以将任意形式有限样本数据转换为向量,依据向量计算的判定规则进行最优参数预设值的确定.实验结果表明,依据获取的有限样本数据通过最优向量法找到最优参数值,采用该参数值的群进化算法搜索效率相对最优,从而验证了最优向量法的有效性.     

时序电路SACO和PSO混合算法的测试矢量生成

提出了一种新的测试矢量生成算法，其使用SCOAP测度对蚁群算法进行参数调整，并在粒子群算法的框架下进行测试矢量生成，再使用调整后的蚁群算法进行测试矢量优化。该算法不仅克服了粒子群算法的容易陷入局部最优等缺点，而且利用电路本身的特性来确定蚁群算法的参数。以国际标准电路为例，实验验证本文的算法，结果表明本算法应用于时序电路的测试矢量生成时，相对于粒子群算法提高了其收敛性，提高了故障覆盖率；相对于蚁群算法压缩了测试矢量集，减少了测试诊断时间。     

离散粒子群优化算法在流水作业调度问题中的应用

通过引入随机向量, 改进离散粒子群算法DPSO的更新方程, 提出一种离散的粒子群优化算法MDPSO, 并将其应用于调度问题的求解. 实验结果表明, 该算法优于传统的时序分解算法和遗传算法.     

改进PSO优化LSSVM的锂电池SOC估算模型

为提高锂电池荷电状态(SOC)的估算精度,提出一种改进粒子群优化(PSO)算法;对最小二乘支持向量机(LSSVM)的惩罚参数C和核函数参数σ进行寻优,建立基于改进PSO-LSSVM的锂电池SOC估算模型.对磷酸铁锂充放电实验数据进行仿真分析,结果表明:改进PSO-LSSVM模型的平均相对误差为2.96%,均方根误差为0.018,全局最大相对误差为4.79%;改进PSO-LSSVM模型明显提高锂电池SOC估算精度.     

基于改进PSO算法优化SVR的信息安全风险评估研究

为改善信息安全风险评价的精确度,利用改进的粒子群算法,提出了一种新的优化回归型支持向量机的信息安全风险评估方法。首先,通过模糊理论对信息安全风险因素进行量化预处理;其次,经过预处理后的数据输入到回归型支持向量机模型中;再次,利用改进的粒子群算法来优化和训练回归型支持向量机的参数,得到了优化后的信息安全风险评估模型;最后,通过仿真实验对该模型的性能进行验证。实验结果表明,提出的方法能很好地量化评估信息系统风险,提高了信息安全风险评估的精确性,是一种有效的评估方法。     

考虑温度的电池荷电状态估算和主被动均衡

电池的荷电状态(SOC)估算和电池均衡作为电池管理系统BMS的核心功能,对电池的一致性和使用寿命、安全等至关重要。在电池的工作期间,温度直接影响了电池的可用容量和放电特性,从而加剧了SOC的估算误差。因此,本文考虑了温度对电池的影响,对SOC估算方法进行了改进,并利用主被动均衡改善了单体一致性问题。首先,通过建立电池的热特性模型对电池的内部温度进行估计,将温度估计结果对扩展卡尔曼滤波(EKF)算法进行了改进,再使用该算法进行SOC估算。并分别在UDDS、DST、HPPC工况下验证了本文改进的算法对提高SOC估算精度的有效性。其次,以更高精度的SOC估算结果作为变量,本文提出了一种主被动均衡电路并合理设计了均衡策略。最后,在仿真验证下,本文改进的EKF算法显著提高了SOC的估算精度,并通过主被动均衡实现了DST工况下一组SOC极差为13%的六节单体电池之间的快速均衡。研究结果表明,本文改进的方法能有效降低温度带来的SOC估算误差,改善了电池单体间的不一致性问题。     

基于遗传算法的分割可测试设计

基于遗传算法,建立了片上系统芯片(SOC)的图模型,对逻辑级的SOC结构进行精确量化;然后,对模型应用遗传算法进行分析,得到了电路的理想分割结果;最后,基于分割结果,实现一颗SOC的可测试设计(DFT).实验结果表明,在分割的均匀度与附加电路代价方面,该方法相比原有的DFT方法有显著的改进.     

基于模型参数在线辨识技术的SOC估算方法

针对遗传算法(genetic algorithm,GA)存在收敛速度慢、易陷入局部最优以及难以实现在线应用的问题,面向如动力电池等效电路模型一类非线性较强、实时性要求高的模型辨识问题,提出一种能够快速缩小搜索空间,且有效避免陷入局部最优的在线快速搜索的优化辨识框架,实现电动汽车动力电池等效电路模型参数在线快速辨识,扩展全局搜索优化算法的应用范围.进一步,将此算法应用于电池剩余荷电状态(SOC)估算问题,提出基于改进GA参数辨识技术的无迹粒子滤波SOC估算方法(IGA-UPF).并将此SOC估算方法与基于最小二乘参数辨识技术的无迹粒子滤波的SOC估算算法(LS-UPF)作比较,结果验证了本文提出的在线快速参数辨识框架具有更好的模型参数辨识精度.     

基于交互式多模型无迹卡尔曼滤波的锂电池荷电状态估计

为了提高传统卡尔曼滤波法估计锂电池荷电状态(SOC)的精度,在锂电池二阶RC等效电路模型基础上,根据隐马尔科夫模型(HMM)理论并采用遗传算法优化构造出了不同参数状态的电池模型。结合交互式多模型(IMM)算法与无迹卡尔曼滤波(UKF)算法进行SOC估计,提出了一种基于HMM的IMM-UKF算法估计锂电池SOC的方法。锂电池在线SOC估计实验表明,该方法比较其他估计方法有着更高的估计精度,平均绝对误差仅为1%。     

基于遗传算法的逻辑电路测试生成的研究

本文提出了一种基于遗传算法的逻辑电路测试生成算法，利用遗传算法的全局寻优特点进行集成电路的测试生成，并与确定性算法进行了比较，所得到的实验结果表明，遗传算法可以在比较小的测试矢量集下得到比较高的故障覆盖率，是一个有效的测试生产算法．     

AH-IUKF融合算法下Ni-MH动力电池的SOC估计

针对Ni-MH动力电池系统非线性的特点,提出一种Thevenin电路改进后的状态模型.根据动力池电流变化显著的特征,采用融合改进后UKF(IUKF)算法和安时(AH)算法的AH-IUKF融合算法,对动力电池荷电状态(SOC)进行估计,并对AH-IUKF融合算法在SOC预测中的收敛速度、估计精度和复杂度进行分析和比较.结果表明:AH-IUKF融合算法不仅复杂度低、精度高,而且能实现Ni-MH动力电池SOC的快速估计,在各种工况下估计误差可平稳在1%~3%范围内,解决了动力电池SOC实时在线估计误差较大和计算复杂的问题.     

遗传规划算法的改进研究

通过改变遗传规划算法在生成初始群体时的方法,调整变异概率,修正适应度函数,对遗传规划算法进行改进,使生成的初始群体具有良好的性能;并通过两个函数进行符号验证,说明改进后的方法是有效可行的。     

基于改进遗传退火算法的高速公路巡逻车路径优化调度

为了合理分配有限的高速公路巡逻车资源,构建了确定型高速公路巡逻车路径及调度优化模型。探讨了有限巡逻车资源路径、调度优化建模问题;构建了以全覆盖模型为基础,以事故响应时间最小为目标的优化模型。将连通的路径作为染色体,基于MATLAB对改进的遗传退火算法进行编码,采用动态交叉及变异概率,在交叉变异后子代更新中引入模拟退火算法Metropolis准则;并在改进的遗传退火算法中加入动态规划算法对巡逻车进行分配。以Sioux Falls路网及数据,对MATLAB编码的遗传退火算法进行验证,计算结果与两种情景假设及模拟退火算法优化结果作比较。结果表明:改进的遗传退火算法求解结果比相应的情景假设求得事故响应时间分别减少了23. 35%与28. 28%;与模拟退火算法求解结果相比,该方法具有更好的寻优效果及计算效率。MATLAB编码的改进遗传退火算法对中大型路网路径、调度寻优效果较好。     

GATEST:使用遗传算法自动生成模拟矢量的验证平台

对硬件设计进行功能验证的一个关键问题是需要大量的模拟矢量来保证验证的充分性。本文针对Verilog语言,采用遗传算法(GeneticAlgorithm,GA)作为解决方案,设计了一个使用遗传算法自动生成模拟矢量的验证平台GATEST。该平台的一个特点是,根据指定的关键信号使用数据流分析产生关键路径集合,并采用基于该集合的路径覆盖率作为适应度函数引导模拟矢量的生成。使用该验证平台对北大众志-863系统芯片的功能模块进行实验,并详细分析了不同控制参数配置下的实验结果,说明该平台具有一定的有效性。     

GATEST: 使用遗传算法自动生成模拟矢量的验证平台

对硬件设计进行功能验证的一个关键问题是需要大量的模拟矢量来保证验证的充分性。本文针对Verilog语言,采用遗传算法(Genetic Algorithm, GA)作为解决方案,设计了一个使用遗传算法自动生成模拟矢量的验证平台GATEST。该平台的一个特点是,根据指定的关键信号使用数据流分析产生关键路径集合,并采用基于该集合的路径覆盖率作为适应度函数引导模拟矢量的生成。使用该验证平台对北大众志-863系统芯片的功能模块进行实验,并详细分析了不同控制参数配置下的实验结果,说明该平台具有一定的有效性。