PSO-MLP模型预测降雨对府河氨氮的影响

为研究白洋淀上游的保定市区降雨径流对府河水质的影响,采用府河2019年、2020年的常规水质监测数据,基于粒子群算法(particle swarm optimization, PSO)和多层感知机(multi-Layer perceptron, MLP)建立PSO-MLP水质预测模型。分别使用PSO-MLP、MLP、一维水质模型进行对比预测。结果表明：与一维水质模型相比,PSO-MLP平均绝对误差减少64.5%～74.7%;与MLP模型相比,PSO-MLP平均绝对误差减少6.6%～12.6%。选取2021年7月的一次典型降雨对府河膳马庙、安州和南刘庄3个控制断面进行预测,表明PSO-MLP泛化能力更强,预测误差更小,优于一维水质模型和MLP模型。所建立的府河PSO-MLP水质预测模型,可以提前4 h准确预测府河各断面氨氮浓度,平均绝对误差小于0.3 mg/L,可应用于保定市区降雨径流对府河水质污染的预测预警,避免降雨径流通过府河影响白洋淀水质。     

含速度变异算子的粒子群算法

提出了一种新型的PSO算法——含速度变异算子的粒子群算法（PSOVMO）．该算法在进行变异时的变异对象是搜索速度（ν）,而不是通常情况下的位置（Х）．其方法是,设置一个随迭代的进行按指数级数减小的临界速度．在变异开始到整个搜索循环结束之间的每一次迭代中,只要第i个粒子在d维上的搜索速度的绝对值│νi,d│大于此时的临界速度,就以一定的概率重新初始化νi,d：让νi、d 随机分布在区间[-Vmax,Vmax]上,从而通过位置迭代公式将原本聚集的粒子均匀地“驱赶”到前一位置的周围,达到变异的目的．通过对4个多峰测试函数所做的对比实验,表明PSOVMO优于原始的PSO,也优于按传统方法变异的PSO．     

基于SVM-RFE和粒子群优化算法的恶意域名检测模型

域名解析作为网络建立连接的第一个步骤,对恶意域名进行快速识别是阻断异常网络行为的有效措施。本研究利用机器学习和随机搜索算法,提出了一种基于SVM-RFE和粒子群优化算法的恶意域名检测模型。分析域名字符特征、解析特征和注册特征,使用SVM-RFE算法进行特征权重排序,通过优化的粒子群算法确定最佳SVM参数和特征选择。实验证明该检测模型具有较好的效率和准确度。     

基于PSO-BP的钻井机械钻速预测模型

机械钻速预测是优化钻进过程、提高钻井效率的关键技术,现有的计算模型主要建立在物理实验和理论分析的基础上,缺少对钻井工程实测数据的应用,导致计算精度难以满足复杂的现场需求.基于此,提出一种人工智能算法与BP(back propagation)神经网络相结合的钻井机械钻速预测模型.首先,利用小波滤波方法对实测数据进行降噪处理,并依据互信息关联分析优选输入参数降低模型冗余.其次,利用粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法实现对BP神经网络初始权值、阈值的优化,建立机械钻速预测新模型,并将PSO-BP新模型与标准BP、BAS(Beetle Antennae Search,天牛须算法)-BP及GA(genetic algorithm,遗传算法)-BP等三种模型进行对比分析.最后,根据实际工况对PSO-BP钻井机械钻速预测模型进行模型评价.结果表明,PSO-BP机械钻速预测模型不仅具有良好的预测精度,而且为钻进过程中提高机械钻速提供科学的参考.     

考虑机场、航空公司与空管需求的机场群离场航班时刻优化

随着我国航空流量的不断增加,机场群内航班延误时间长、延误架次多、机场时刻紧张等问题逐渐暴露,这些问题主要是航班时刻设置不合理所导致。为解决这些问题,需要对机场群内航班时刻进行优化。本文通过从机场、航空公司、空管三个角度综合考虑,分别以延误时间、航空公司航班时刻调整总方差、管制员总调整量作为优化目标,建立了机场群航班时刻优化模型,并使用权重线性递减的粒子群优化算法实现对模型的求解。以京津冀机场群为例进行分析,使用Matlab对模型进行寻优。结果表明优化后机场群内总延误时间由77 580分钟至46 260分钟,航空公司航班时刻调整总方差由447.076减少至63.141,管制员总调整量由467 次减少至253 次,三个目标均得到了优化。可见该模型权衡了机场、航空公司与空管之间的公平性,为机场群航班时刻的优化提供了理论参考。     

基于QPSO分数阶PI~λD~μ的纯电动汽车调速系统研究

为了获得比传统整数阶PID更好的控制性能,本文结合量子粒子群(QPSO,Quantum Particle Swarm Optimization)算法和分数阶微积分理论提出一个分数阶PIλDμ控制方法.通过QPSO优化算法对分别采用整数阶和分数阶PID控制器的目标函数的KP,KI,KD参数进行优化,并将结果导入电动汽车调速模块中进行验证.仿真结果表明,经过QPSO算法优化后的分数阶PIλDμ参数能够明显改善纯电动汽车的调速性能,并使驱动系统的响应速度更快、稳定性更好.     

基于二阶段微粒群优化模糊C-均值算法的模糊聚类分析研究

针对常规动态聚类方法对初始聚类中心的敏感性和容易陷入局部最优的缺点等问题,提出了基于二阶段微粒群优化模糊C-均值算法(TPSOFCM),并将此算法与现有的模糊C-均值聚类算法和基于多阶段的模糊C-均值算法进行比较。该算法对Iris数据进行聚类,计算结果表明:该算法有较好的全局收敛性,不仅能有效地克服传统的模糊C-均值算法易陷入局部最优解的缺点,而且全局收敛能力优于模糊C-均值聚类算法和基于多阶段的模糊C-均值算法。     

应用粒子群优化的高斯粒子滤波

针对高斯粒子滤波(GPF)在多峰高斯假设条件下不能满足贝叶斯估计精度的问题,提出一种基于粒子群优化的高斯粒子滤波算法(PSO-GPF).该算法用粒子群优化算法更新高斯建议分布的参数,解决粒子退化和多峰高斯下的粒子精度问题.同时,带压缩因子的粒子群优化算法能有效平衡粒子的全局探测与局部开采.实验结果表明,新算法的滤波精度比高斯粒子滤波精度平均可提高93.9%,具有更高的稳定性.     

知识型企业资源配置的多Agent模型及仿真分析

借助多Agent模型和Swarm仿真平台,对知识型企业知识资源与物质资源在不同控制结构下的协调配置进行建模与仿真研究,比较了自组织与中央控制两种控制结构在不同参数状态下的优缺点,并分析得出自组织结构有利于知识型企业更快地从创立初期过渡到稳定时期、知识型企业创立初期知识资源的短缺易导致自组织结构的企业走向衰亡等一些传统优化方法难以得到的结论。     

面向实体的企业建模及仿真系统框架设计

面向实体的企业模型具有智能化、柔性化、协作化特点，能增强企业灵捷运作能力。文中说明了模型的基本结构及组成。应用主体模型和对象模型设计企业主体和企业客体，定义了消息对象，设计了基于自治机制与协作机制的模型运行机制。为支持模型在企业诊断与经营模式设计方案评价方面的应用，作者使用Swarm开发了内置实体模型的仿真系统框架，并展示了一个应用实例。