智能优化算法研究及其应用

来源 :安徽大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:demon3214
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
优化技术作为一个以数学为基础的重要的科学分支,一直受到人们的广泛关注,并对其它学科产生了重大影响。优化技术用于求解各种工程问题优化解的方法在诸多工程领域得到广泛应用,已成为各种不同领域中问题优化求解的不可缺少的有力工具。近年来最优化理论与方法研究取得很大进展,新技术新方法层出不穷。工程领域中常用的优化算法主要包括经典优化算法、改进型算法、动态演化算法等。随着计算机技术的快速发展,最优化技术与方法在人工智能、系统控制、模式识别、生产调度管理等领域得到广泛应用,成为一个研究的热点问题。   智能优化算法是指模仿自然与生物机理为特征的随机搜索算法,如遗传算法,蚁群算法,粒子群优化算法,人工鱼群算法等。很多优化问题已经被证明是NP完全问题,传统的最优化方法难以对这类问题求解,而智能优化算法为这些困难问题提供了有效的解决方法。   本文主要研究了粒子群优化算法、支持向量机、粗糙集理论等智能优化和机器学习算法及其在人脸识别和入侵检测两个具体问题中的应用。   论文的主要工作和贡献如下:   ·研究了人脸识别系统和入侵检测系统的发展背景、应用技术,比较了现有的人脸识别方法,分析了动态网络安全入侵检测技术,并对入侵检测技术进行了分类,且和本文后面章节相关的技术作了具体比较,最后提出了基于机器学习的入侵检测模型。   ·提出了一种基于遗传算法的支持向量机参数选取优化算法。研究了支持向量机在人脸识别系统中的应用:在人脸图像数据库ORL上首先对脸像进行人眼定位和图像归一化,再利用小波分解和积分投影的方法来对人脸图像进行特征提取,通过在遗传算法中以识别率作为准则定义恰当的适应度函数,对支持向量机的惩罚因子C和核函数参数σ2进行选取优化,最后利用经参数优化的支持向量机进行人脸识别,并搭建相应实验平台进行验证。本文所提出的基于遗传算法的支持向量机参数优化方法的识别率最优时能达到99.42%,是一种行之有效的方法。   ·提出了把遗传算法和支持向量机融合算法应用到人脸识别系统中,该融合算法在优化支持向量机参数的同时能得到最优的人脸特征子集,把分类性能引入作为特征的评价准则,得到一个较好的应用结果。   ·提出了基于模糊粗糙集属性重要度的属性约简算法。首先利用人眼自动定位的方法进行人眼定位,然后进行人脸图像归一化,再利用小波分解与积分投影法提取人脸特征。属性约简方法是以属性的类间分类重要度为依据的,是以属性的类内相似重要度作为准则,使得类内相似重要度值最大的一组特征即为所求的属性约简集,实验结果表明这种属性约简方法是有效的。   ·提出了粒子最优位置混沌优化算法,并且把量子进化理论和粒子群优化理论相结合,提出了基于量子粒子群优化的入侵检测系统构建方法,实验结果表明:把基于量子粒子群优化属性约简方法应用于基于支持向量机的入侵检测系统,能有效提高网络入侵检测检测效率。   ·提出构建基于机器学习的混合入侵检测统的一般方法。本文系统的比较了机器学习算法在入侵检测系统中针对不同攻击数据类型的检测性能,不同的机器学习算法在入侵检测系统针对不同的数据类型性能差异很大,这样构建混合的智能入侵检测系统成为一个合理的选择,为研究高效融合的入侵检测算法打下基础。
其他文献
随着Internet的高速发展,目前企业的商业活动越来越依赖于Internet,但是Internet作为一个公共的传输介质,无法满足商业信息的机密性要求。于是,人们引入了VPN(Virtual Privat
支持向量机是以统计学习理论作为其基础并且以结构风险最小化作为其遵循的准则,它通过结构风险最小化来同时控制学习机器的复杂度以及学习机器的学习能力。支持向量机在解决
森林作为地球上最重要的生态圈之一,森林火灾的发生往往会对森林造成严重的破坏,对它的保护一直备受人们的重视。为了更好的保护森林,许多学者展开了研究,其中将日益发展的无
铁路线路纵断面养护维修是铁路线路养护工作的重要组成部分,为了降低工务维护成本,部分铁路局在综合维修中进行纵断面校正和改善。目前,在施工过程中,整个纵断面施工设计基本
可拓软件是利用可拓学理论与方法研究解决矛盾问题的策略生成的计算机软件,利用计算机帮助决策者处理事物性质的变化,进行创新和生成策略,从而解决矛盾问题。可拓学是以可拓
随着互联网的迅速发展,网上银行和电子商务等基于网络的金融服务正在逐渐取代人们日常的金融操作。但随着网络拓扑结构的日益复杂,网络安全问题也日益突出,成为整个计算机科
相比以往的视频编码标准,H.264/AVC具有高压缩比、高图像质量、强抗误码性以及很好的网络亲和性,在近几年得到了广泛的研究和应用。码率控制与率失真是视频编码器中重要的组成
流媒体技术是指将连续的音视频信息压缩处理后放在网站的服务器上,用户可以在下载的同时观看或者收听节目,而不需要等到整个压缩文件全部下载到自己的终端才可以观看的网络传
虚拟植物是生物学、林学以及生态学和计算机图形学的交叉学科,在近些年有非常广泛的应用,并且受到了很多学者的关注。为了达到更好的虚拟效果,就必须对植物的细枝末节进行仿
无线传感器网络是一种由大量的具有感知能力,计算能力,存储能力,数据处理能力,无线通信能力的低能耗的传感器节点所形成的一个多跳自组网络,网络节点之间通过协作地合作,监测