基于精英策略的遗传算法在功能验证中的应用

针对集成电路功能验证中覆盖率收敛较慢的问题,通过分析简单遗传算法(SGA)中精英个体的特征,提出了一种应用于功能验证的精英策略。将本代优秀个体和本代适应度高的历史优秀个体视为精英个体,给予额外交叉机会。基于本文策略的精英遗传算法(EGA)可得到覆盖率广、重复性低的验证向量,缩短功能验证的时间。采用互相关函数的硬件计算单元作为验证模型,在Matlab中模拟功能验证的过程,实验结果表明:与SGA相比,EGA使验证时间缩短了14.8%,功能覆盖率从93%提高到95%,有效地提高了功能验证效率。     

基于蜜蜂进化型遗传算法的电力系统无功优化

采用蜜蜂进化机制与遗传算法相结合的蜜蜂进化型遗传算法(bee evolutionary genetic algo-rithm,BEGA)对电力系统进行无功优化计算.该算法以一定概率将蜂王(最优个体)与雄蜂(被选的个体)2部分进行交叉,因此对最优个体包含信息的开采能力得以增强.随机种群的引入,降低了算法出现过早收敛的可能性,保持了种群多样性.应用BEGA对IEEE6节点系统进行无功优化计算的结果表明:较其他算法,BEGA具有更强的全局寻优能力和更快的收敛速度.     

一种免疫遗传算法研究及应用

为克服标准遗传算法(SGA)搜索效率低、收敛速度慢等缺陷,文章提出了一种免疫遗传算法(IGA),即在父代优秀个体群的基础上叠加一个服从正态分布的随机变量来产生子代个体,以此综合体现父代优秀个体的遗传性和免疫性。研究表明,IGA对SGA的改进是有效且可行的,显示出稳健的全局优化、计算量少和求解精度高等特点,具有较高的应用价值。     

高非线性水质模型参数最优化估值的改进遗传算法实现

遗传算法是一种具有全局搜索功能的进化算法,对解决水质模型参数最优化估值问题针对性强,但该算法存在着局部早熟收敛和收敛速度慢两个不足,因此目前在水质模型参数优化中的应用主要以具有解析解形式的简单模型为主,解决多维非线性度高的综合水质模型参数最优化问题效果不佳.本文在标准遗传算法(SGA)的基础上,建立改进的实编码混合遗传算法(IRHGA),通过设定目标函数最大控制因子,运用SA算法拉伸适应度值,串行混合单纯形直接搜索算法三项主要改进措施,达到改善算法在非线性响应曲面陡峭峰谷间搜索时,不丢失最优解空间和后期有效分辨最优适应度的效果.以测试函数Rastrigin为验证,得到了已知的最优结果.最后,以高非线性水质模型的参数优化估值问题为实例进行验证,结果表明,针对非线性度高的陡峭曲面搜索,具有避免局部早熟收敛的优点.优化搜索过程中,各搜索个体全局均匀分布,对有可能被陡峭峰谷掩盖的最优点位置都能进行搜索,并且,在搜索后期接近最优点附近时,搜索分辨率高,速度比改进前更快.优化后的水质参数代入模型中,模拟所得结果与给定的实测值间误差更小,实现了高维复杂水质模型多参数的同时优化功能.该算法对其他非线性优化问题同样具有较好的适用性.     

一种用于机械手控制的遗传算法

提出一种改进的遗传算法用于求解机械手运动学逆问题 .该算法采用实数编码 ,其交叉概率和变异概率根据解的适应度函数值自适应调整 .计算机仿真结果显示 ,该算法较简单遗传算法 (SGA)求解精度高 ,收敛速度快且稳定性能好 .     

遗传算法的改进及其在水库优化调度中的应用研究

遗传算法是通过对样本中个体的不断改进来寻找各类问题的最优解。由于标准遗传算法（SGA）存在收敛性及个体适应度求解方面的困难，在研究中，通过对SGA中遗传算子改进，特别是对选择算子的改进，提出了一种改进遗传算法（AGA），并将它应用于水库优化调度中。改变通常以水位变化序列为基础的遗传算法编码方案，通过数组存储水库库容状态，并以各库容状态对应的数组下标为基础进行遗传算法编码，通过实例，表明AGA对水库优化调度问题具有良好的适应性，同时结合数组存储理论的遗传算法编码方法简化了水库优化调度遗传算法的实现过程。     

遗传算法在多目标优化问题中的应用策略

遗传算法针对多目标优化问题,在适应度函数的选择、为防止遗传漂移和维持种群多样性等方面采用了相应的策略.在两杆构架优化的实例中,根据关系算子进行Pareto最优性排序,计算个体的适应度;引入分享机制以避免遗传漂移现象,保持种群的多样性;从种群池中独立保持Pareto解,使得最优解成为实际上的满意解.     

一种由种群发育约束个体变异的鲁棒遗传算法

提出用种群发育停滞代数对变异概率和变异位数进行动态控制的改进遗传算法。该算法把种群没有更优个体产生看作种群发育停滞 ,将种群发育停滞代数定义为当前繁殖代序号与已得最优解的繁殖代序号之差 ;变异参数 (包括变异概率、变异位数 )初值与标准遗传算法 (SGA)相近 ;随着发育停滞代数的增长 ,增大变异参数 ;当有更优个体产生时 ,变异参数恢复到初值 ,种群发育停滞代数置 0 ;随种群发育停滞代数再次增长 ,变异参数再次增大 ,如此反复 ,直至算法结束。该算法在保持局部搜索能力的同时 ,提高了全局搜索能力及速度。用两个多极值函数(Camel函数、Shaffer’sF6函数 )对该算法进行测试 ,结果表明 ,与SGA及自适应遗传算法相比 ,该方法以相当强的鲁棒性收敛到全局最优解 ,且具有较高的收敛速度     

一类新遗传算法

针对标准遗传算法(SGA)收敛速度慢和早熟的缺陷,从生物学和人类社会学得到启示,在每一代完成遗传操作后引入一个学习过程;从模式的角度出发提出学习概率的确定原则并确定了其计算方法.实现了进化过程中同代个体之间相互竞争与学习的结合.采用惯用的测试函数进行比较研究,仿真结果表明此算法提高了SGA的全局收敛速度,克服了早熟的缺陷,且在群体规模较小的情况下仍然能够达到全局最优,具有较好的寻优能力和一定的现实意义.     

无线传感器网络基于改进遗传算法的节点调度

节点调度问题是经典的NP-hard组合优化问题之一。为解决该问题提出了诸如蚁群算法、粒子群算法和遗传算法等智能算法,以遗传算法(genetic algorithm,GA)更为有效,但经典的遗传算法在解决节点调度问题时,其算法自身存在寻优速度慢,容易陷入局部最优。提出一种改进的轮盘赌优化方法,该方法基于适应度比例的选择,即用全部个体的选择概率来计算累计概率,产生完整的子代个体并保留其基因,避免陷入局部最优,进而快速精确地求出节点调度问题的最优解,实验结果表明,经过改进的遗传算法求解的路径长度、收敛性和运行时间等指标均有明显改善。     

便携式油井示功图测试仪的研制

示功图是分析抽油机与抽油杆工作的重要手段.针对当前采油现场示功图测试设备存在的缺点和未来的发展趋势,提出了基于加速度传感芯片的无绳化、便携式示功图测试仪的设计方案,详细介绍了加速度信号和载荷信号的采集、处理、显示及数据传输等电路的硬件实现,并完成了电池供电与监测、人机交互电路的设计.现场试验结果和分析表明,该测试仪具有较高的测量精度,对游梁式抽油机冲程测量最大相对误差≤2.3%,对皮带式抽油机冲程测量最大相对误差≤1.8%.     

自然人机交互技术中的界面设计

互联网充斥着枯燥的设计.有人会说通过这样一种标准化的界面可以使浏览更方便,而事实上这些网站带给用户一种很世俗的体验,并不能与访客产生一种积极的联系.自然用户界面引发了强烈的市场反响,人们对于更加简单的信息导航方式非常感兴趣.因此,数字智能笔、触摸、图像识别等新型交互方式迅速普及.本文介绍一些自然人机交互的技术,这些技术将会给用户带来了全新的体验.     

沉浸式虚拟维修训练系统设计与实现

为构建虚拟维修训练系统,设计了系统的框架和功能模块,分析了实现系统的关键技术;在对虚拟现实引擎和虚拟手人机交互分析的基础上,提出了沉浸式虚拟维修训练系统的集成技术框架;并以某型设备维修为目标构建原型系统,通过实际操作进行测试,结果表明系统可满足模拟训练的需要。     

一种交互式图像分割的修正优化方法

提出一种改进的交互式图像分割方法,该方法利用交互式分割后的图像,在小范围内进行迭代运算用以改进图像分割效果.实验表明,改进后的分割方法不仅继承了传统方法快速、便捷等优点,而且在图像分割准确性与交互便捷性等方面也有明显提高.     

基于ICONDENSATION算法的人手跟踪与手势识别算法

为实现基于手势的智能人机交互,提出了一种基于视觉的人手跟踪与手势识别算法.该方法以ICONDENSATION算法为基础,融合颜色与深度信息进行重要采样,结合轮廓信息并通过ASM模型的能量函数进行观测,根据最大后验概率对几种预定义的手势进行识别.实验结果表明,该算法能够有效地实现复杂背景下的人手跟踪与手势识别,为进一步实现智能人机交互奠定了基础.     

基于ICODENSATION算法的人手跟踪与手势识别算法

为实现基于手势的智能人机交互，提出了一种基于视觉的人手跟踪与手势识别算法．该方法以ICON—DENSATION算法为基础，融合颜色与深度信息进行重要采样，结合轮廓信息并通过ASM模型的能量函数进行观测，根据最大后验概率对几种预定义的手势进行识别．实验结果表明，该算法能够有效地实现复杂背景下的人手跟踪与手势识别，为进一步实现智能人机交互奠定了基础．     

电子政务系统中的人机交互技术应用

分析了山西科技电子政务系统的用户特征,探讨了人机交互技术在山西科技电子政务系统中的实际应用。     

教学管理系统中排课算法约束条件及其实现

教学管理系统是高校实现信息化管理的必要手段,排课管理系统是教学管理的核心。提出了排课算法中三个级别的约束条件,确定了排课系统的主体和优劣方案的取舍过程．考虑到约束条件的模糊性,提出采用一级约束自动化和二、三级约束辅助计算的解决方法,实现了人机协作交互辅助的教学管理系统,并具有灵活适应校情和方便操作的特点．     

基于ARM的多功能数字化逆变电源

针对不同焊接方式的不同控制方法,设计了基于先进精简指令集处理器(ARM)控制的多功能数字化逆变电源.利用基于ARM和复杂可编程逻辑器件的人机交互系统,通过软件设计,在一台电源上实现了CO2气体保护焊、脉冲熔化极气体保护焊、手工焊条焊等多种焊接方式的转换与选择.采用小波分析仪采集焊接过程的电流电压信号,考察了多功能数字化逆变电源的工艺性能,结果表明所设计的电源可满足各种焊接工艺要求,实现了数字化逆变电源的多功能化,提高了数字化逆变电源的实用性.     

基于单片机的远程控制实验设计

设计了一组PC机和单片机之间通信的实验。通过串口通信方式来控制单片机外围硬件电路的工作。实验目的在于学生自主选择硬件或软件程序设计,通过实验,学习和掌握硬件开发工具Keil、Proteus或软件开发工具VC＋＋,实验内容主要包括人机交互界面的设计,单片机控制模块的设计。实验结果表明学生不仅能够完成以上内容,而且在此实验平台上应用新的通信方式完成新的实验内容,实验具有实践性和创新性。