基于代理模型的多目标粒子群优化算法研究

来源 :上海工程技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:beautyfox110
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
在实际工程优化问题中通常涉及多个目标,这些目标往往不能显示表达,且求解耗时,而多目标智能优化算法在未知函数表达式时对优化解进行搜索,适用于处理实际工程优化问题。但是,多目标智能优化算法在求解复杂优化问题时需要大量的适应度函数评估,导致算法在执行过程中耗费巨大的计算资源,使得时间成本剧增。为了在保证满意优化精度的同时减少适应度函数的评估次数,基于代理模型的多目标智能优化算法成为研究热点。通过使用代理模型促进搜索种群进化,寻找到的候选解用于更新代理模型,从而减少适应度函数的评估次数,合理利用计算资源。但是,代理模型在多目标智能优化算法中的应用仍然存在求解精度较低的问题,为进一步提高代理模型的准确性,本文将对代理模型的构建和模型管理进行研究。主要研究内容包括以下三个方面:研究如何选择样本点以构造代理模型。为使数据样本点具有较好的均匀性与较高的空间覆盖率,使用最优拉丁超立方采样获取初始样本点,使样本点能够更好地代表整个搜索空间。该采样方法是在拉丁超立方设计的基础上增加极大极小优化准则,同时满足在每个决策变量上的投影均匀性和空间分布均匀性,该方法能在一定程度上提高代理模型的预测精度。研究如何建立代理模型以提高其求解效率。针对基于代理模型的多目标智能优化算法在减少昂贵适应度函数评估时难以通过少量样本点构造高质量代理模型的问题,提出异构集成代理辅助多目标粒子群优化算法,该方法通过使用加权平均法将Kriging模型和径向基函数模型组合成高精度的异构集成模型。在多目标粒子群优化算法框架基础上,为每个目标函数自适应地构造了异构集成模型,然后利用异构集成模型得到的非支配解来指导种群的更新,预测个体响应值,减少适应度函数评估次数。研究如何更新代理模型以提高其准确性。针对小样本数据构建初始代理模型时优化效率不高,模型不够准确的问题,提出组合加点准则的代理辅助多目标粒子群优化算法,该算法通过组合加点准则对代理模型进行管理加快收敛速度,同时用实际目标函数对每次迭代中增加的样本点进行评估,从而更新代理模型,提高代理模型的优化效率及准确性。最后,通过复杂数值优化问题对上述方法进行了测试与性能分析。实验结果表明,本文所提出的两种方法能有效均衡评估代价与优化效率之间的矛盾,提高了智能计算的实际求解能力。
其他文献
如今,随着社会生活水平不断提高,面临着人口老龄化问题日益严重和监护资源无法满足的矛盾。老年人监护相关的跌倒检测技术还不够完善,且跌倒的意外发生率较高,带来极大的人身安全问题。老年人在发生跌倒时,监护人第一时间发现并进行救助,可以有效地降低因跌倒而引起的伤残率和死亡率。所以,针对老年人群的跌倒检测成为研究热点。可穿戴式的跌倒检测系统可以摆脱空间限制,方便携带且隐私保护性较好,不干扰人的正常生活状态,
学位
随着“互联网+”时代的到来,网络募捐已经成为公众参与慈善捐助的重要形式,许多个人和公益组织充分利用互联网优势在网上进行募捐筹款。网络募捐借助公众号、微信朋友圈等网络社交平台传递各类求助信息以达到感染和说服读者捐款的目的,具有成本低、传播快、效率高的优点。然而,目前鲜有对网络募捐话语进行系统深入的研究。本文从评价理论的角度分析网络募捐话语,探讨网络募捐话语中人际意义的实现。评价理论主要关注语言的人际
学位
《别让我走》是诺贝尔文学奖获得者石黑一雄广受欢迎的长篇小说之一。该部作品从人物凯茜的视角讲述了一群克隆人作为人体器官捐献者的生活经历。目前对于《别让我走》的研究主要涉及伦理阐释、政治阐释及创伤书写三个方面。虽然部分学者探讨了克隆人问题在伦理方面的表现与影响,但鲜有学者从存在主义角度解读克隆人们的存在状态、意义和伦理困境。存在主义理论有助于挖掘和分析克隆人的存在状态及存在意义,揭示克隆人身份的伦理意
学位
近些年,网络监控系统被广泛普及并投入使用,视频监控因具备实时性,精准性,广泛性,使其使用量获得爆发式增加。但是,海量数据单靠人工方法标注会消耗大量的人力、物力资源,准确性也无法得到良好的保证。在此趋势下,大量的工作逐渐向机器化,智能化靠近。行人重识别的目的就是在大范围的监控下,将不同监控摄像头下的同一个行人,通过其外观信息或其他附加信息,进行身份关联判别,完成行人-身份信息的匹配工作,最终达到精准
学位
教材作为教学内容重要的承载主体,其设计体现出了明显的多模态特征。同样,在英语教科书中,和过去只有单一的文字不同,如今包含了许多符号资源,包括各种图片、声音、视频等等。因此,能够识别英语教科书中不同的模态并了解它们之间的关系对英语学习至关重要。本文选取中国大陆和香港中学使用比较普遍的英语教材进行多模态对比研究。两版教材分别为人民教育出版社出版的Go For It和培生出版社出版的Longman Ac
学位
近年来,人脸识别技术不断发展,也成为购物、旅行、交通、军事、安防等各个领域的主流身份认证方式。人脸识别技术之所以能够取得突飞猛进的发展,主要得益于对深度学习的大力研究。其中卷积神经网络在深度学习的人脸识别领域应用最为广泛。尽管卷积神经网络性能很好,但随着对准确率的不断追求,卷积神经网络的网络层数也在不断地上升,这就使得基于深度学习的人脸识别算法对于硬件设备的要求更高,训练的时间也随着网络层数的增加
学位
随着我国深水国家战略的实施,海域油气勘探与开发需求日趋增加,开展深海浮式采油平台有关技术的深入研究成为实现深海石油开采的关键问题,其中深海平台的结构特性研究及其动力学分析逐渐成为国内外学者的研究焦点。考虑到我国复杂的南海环境及深海油气田开发的需要,Spar平台以其优越的运动特性及经济适用性被海洋工程界广泛认可。本文针对经典Spar平台的内共振现象,提供了一种基于等效模拟电路的研究方法,用于分析垂荡
学位
物流是国民经济发展动脉,是衡量国家现代化程度与综合实力的重要指标。互联网经济大力推动了普通物流的高速发展,促进了国内经济整体的转型升级。目前,含有多传感器融合的智慧运输、基于人车路协同的智慧调度以及具备信息共享和互操作的大数据物流平台已被广泛研究和使用。大件物流作为关乎国家能源基础设施建设和大中型工业工程建设的运输,在装备制造、航空航天、船舶和海洋工程等一批国家重点工程建设中是必不可少的,如运输大
学位
认知语言学的兴起为隐喻研究提供了一个新视角,学者将对隐喻的研究从修辞领域转向认知层面。1980年,Lakoff和Johnson提出了概念隐喻理论,认为隐喻是认知主体思维从源域向目标域的映射过程。情感隐喻是隐喻的一个类型,同时隐喻帮助情感实现概念化。比起学术界对隐喻研究的关注度,目前针对情感隐喻的翻译研究较少。情感和隐喻都存在于认知主体的思维过程中,加大了情感隐喻翻译的难度。元曲是一种起源于元代的艺
学位
权力政治和女性主义是著名加拿大女作家玛格丽特·阿特伍德写作的核心主题。作为其知名代表作《使女的故事》的续作,《遗嘱》在出版后迅速斩获布克奖,小说不仅讲述极权政治对女性的压迫,更完整地交代女性反叛与重建身份的过程。同时,与前作的室内叙事相比,《遗嘱》中的空间更具复杂性、多元性、矛盾性。鉴于此,论文将结合米歇尔·福柯和爱德华·索雅的空间理论探寻小说中权力政治、空间与女性身份建构的联系。研究发现极权统治
学位