基于量子行为粒子群优化算法的定位技术研究
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高斯量子行为粒子裙优化(GQPSO)算法是一种基于量子行为的进化优化算法,它结合了粒子裙优化(PSO)算法和量子计算的特点,能够有效地解决复杂优化问题。
本文将从以下几个方面介绍GQPSO算法的原理、特点和应用,希望能够为读者提供深入的了解。
一、GQPSO算法的原理GQPSO算法是基于粒子裙优化算法和量子计算的原理而提出的,它采用了一种全新的粒子编码和演化方式,通过模拟粒子在量子力学中的行为进行搜索和优化。
GQPSO算法的原理如下:1. 量子位表示在GQPSO算法中,每个粒子被表示为一个量子位,根据其在搜索空间中的位置,每个粒子的量子位可以被编码为一个二进制字符串。
这种量子位表示方式能够更好地描述粒子的位置和速度,从而更好地指导搜索过程。
2. 高斯量子演化GQPSO算法通过高斯量子演化来更新粒子的量子位和速度,其中包括量子位的变换和速度的更新。
在高斯量子演化过程中,粒子会受到适应性函数的约束,从而导致不断演化、搜索和优化。
3. 适应性函数GQPSO算法中使用的适应性函数通常是目标函数或者问题的评价函数,它能够帮助粒子判断当前位置的优劣,并指导其向更优的位置演化。
适应性函数的选择对于算法的性能至关重要。
二、GQPSO算法的特点GQPSO算法相比于传统的优化算法有着独特的特点和优势,主要表现在以下几个方面:1. 全局搜索能力强GQPSO算法通过量子位表示和高斯量子演化,能够有效地克服传统算法在全局搜索能力上的不足,更好地发挥粒子裙优化算法的优势,从而在复杂优化问题中取得更好的效果。
2. 收敛速度快GQPSO算法利用了量子行为的特性,能够更快地收敛到全局最优解,从而大大提高了算法的搜索效率和优化能力。
在实际应用中,GQPSO 算法往往能够在较短的时间内找到较优的解。
3. 对高维问题有较好的适应性GQPSO算法对于高维优化问题的适应性较强,能够有效地应对复杂的实际问题,从而满足实际应用的需求。
这一特点使得GQPSO算法在实际工程和科研中有着广泛的应用前景。
量子行为粒子群优化算法研究的开题报告一、课题背景近年来,粒子群优化算法(PSO,Particle Swarm Optimization)因其简单易实现、易于应用且具有很高的优化效果等优点,已成为了一种备受关注的优化算法。
而随着量子计算技术的快速发展,量子粒子群优化算法(QPSO,Quantum Particle Swarm Optimization)引起了越来越多的研究兴趣。
与传统的粒子群优化算法不同,QPSO能够利用量子行为的优势,使算法在全局优化问题上的性能得到提高。
因此,本文将研究量子行为粒子群优化算法,并探讨其在优化问题中的应用,从而实现找到全局最优解的效果。
二、研究内容1. 总结和分析粒子群优化算法的原理和应用2. 研究量子计算的基本原理和量子编程技术3. 探讨量子行为粒子群优化算法的基本原理及实现方法4. 实现量子行为粒子群优化算法,并进行模拟试验5. 将算法应用于实际问题中,并比较其性能与其他优化算法三、研究意义与价值对于全局优化问题来说,粒子群优化算法已经取得了较好的效果。
而利用量子行为来提高算法的性能,则是进一步提升全局优化算法效果的研究方向。
因此,探究量子行为粒子群优化算法的实现方法和应用价值,不仅可以深入理解量子计算和粒子群优化算法,还可以提高优化算法在实际问题中的应用效果。
四、研究方法本文将采用文献综述与实验研究相结合的方法,包括以下步骤:1. 阅读相关文献,总结粒子群优化算法的原理和应用,深入了解量子行为及其原理2. 分析量子行为与粒子群优化算法的联系,研究量子行为粒子群优化算法的基本原理及实现方法3. 利用MATLAB或Python等编程语言实现所研究的量子行为粒子群优化算法,并进行实验模拟4. 将所实现的算法应用于实际问题中,比较算法的性能与其他优化算法的效果五、预期成果1. 形成完整的量子行为粒子群优化算法的研究论文2. 实现量子行为粒子群优化算法并进行模拟实验,验证算法的有效性3. 将算法应用于实际问题中,并比较其性能与其他优化算法4. 推进全局优化问题的研究,并提高优化算法在实际问题中的应用效果六、进度安排第一阶段(第1-4周):阅读文献,总结粒子群优化算法的原理和应用,深入了解量子行为及其原理第二阶段(第5-8周):研究量子行为与粒子群优化算法的联系,研究量子行为粒子群优化算法的基本原理及实现方法第三阶段(第9-12周):利用MATLAB或Python等编程语言实现量子行为粒子群优化算法,并进行实验模拟第四阶段(第13-16周):将所实现的算法应用于实际问题中,比较算法的性能与其他优化算法的效果第五阶段(第17-20周):撰写研究报告,完成答辩准备七、参考文献1. Kennedy, J., and Eberhart, R. (1995). Particle swarm optimization. Proceedings of IEEE International Conference on Neural Networks, Perth, Australia, 4, 1942-1948.2. Engelbrecht, A. P. (2005). Fundamentals of Computational Swarm Intelligence. John Wiley & Sons Inc.3. 聂曦,王鹏飞. 基于量子行为的粒子群优化算法研究. 自动化与仪表,2012(6):19-23.4. 周佳微,谷凤玉. 量子粒子群优化算法的研究综述. 计算机工程与科学,2013(1):15-20.5. Shi, Y., and Eberhart. R. (1999). Empirical study of particle swarm optimization. Proceedings of Congress on Evolutionary Computation, Washington, DC, USA, 1945-1950.。
基于量子行为粒子群优化算法的电压暂降状态估计
刘怡君;杨洪耕;王佳兴;王泽
【期刊名称】《电测与仪表》
【年(卷),期】2015(052)019
【摘要】文中提出了一种将传统的故障位置法和状态估计法相结合的电压暂降状态估计新方法. 将仅利用历史故障数据的故障位置法和仅利用现有有限监控数据的状态估计法相结合,得到电压暂降状态方程,并利用量子行为粒子群算法(QPSO)得到优化问题的最优解. 对比遗传算法等传统优化算法,QPSO能保证全局收敛,且控制参数更少,随机性更强,则找寻最优解效率更高. 该方法已在IEEE24标准节点系统上进行仿真计算,并与遗传算法对比,结果验证了本文方法的准确性和可靠性. 此方法适用于任何规模电网发生对称故障和不对称故障时的电压暂降状态估计.
【总页数】6页(P1-6)
【作者】刘怡君;杨洪耕;王佳兴;王泽
【作者单位】四川大学电气信息学院,成都 610065;四川大学电气信息学院,成都610065;四川大学电气信息学院,成都 610065;四川大学电气信息学院,成都610065
【正文语种】中文
【中图分类】TM93
【相关文献】
1.基于TS模糊推理的自适应量子行为粒子群优化算法 [J], 杨莉;张纪会;郑伟博
2.基于量子行为粒子群优化算法的河道糙率反演 [J], 张梦泽;刘远洪;王苓如;王思琪;王文民
3.基于量子行为粒子群优化算法-混沌神经网络的电力系统负荷预测 [J], 王冰山;周步祥;肖贤;林楠
4.基于演化历史信息的自变异协同量子行为粒子群优化算法 [J], 赵吉;傅毅;梅娟
5.基于演化搜索信息的量子行为粒子群优化算法 [J], 赵吉;程成
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粒子群优化算法研究进展粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,PSO)是一种基于群体智能的优化算法,灵感来自鸟群觅食行为。
粒子群算法最早由Eberhart和Kennedy于1995年提出,并在之后的二十多年间得到广泛应用和研究。
在粒子群优化算法中,解空间被看作是粒子在多维空间中的运动轨迹。
每个粒子代表一个解,通过移动位置来最优解。
粒子根据自身的历史最优解和群体中最优解进行更新,以找到全局最优解。
粒子群算法的研究进展可以从以下几个方面来概括。
首先,对基本粒子群算法的改进。
由于基本粒子群算法存在易陷入局部最优解的问题,研究者提出了一系列的改进方法。
例如,引入惯性权重控制粒子运动的方向和速度,改进了粒子的更新策略;引入自适应策略使粒子能够自适应地调整自身的行为。
其次,对约束优化问题的处理。
在实际应用中,许多优化问题还需要满足一定的约束条件。
针对约束优化问题,研究者提出了多种处理方法,如罚函数法、外罚函数法和修正的粒子群优化算法等,用于保证过程中的可行性。
此外,粒子群算法的应用领域也得到了广泛拓展。
粒子群算法已成功应用于许多领域,如函数优化、神经网络训练、图像分割、机器学习等。
在这些领域的应用中,粒子群算法往往能够找到较好的解,并具有较快的收敛速度。
最后,还有一些衍生算法被提出。
基于粒子群算法的思想,研究者提出了一些衍生算法,如混合算法和改进算法等。
这些算法在解决特定问题或克服粒子群算法的局限性方面具有一定的优势。
总结起来,粒子群优化算法是一种高效、简单而又灵活的优化算法,其研究进展包括对基本算法的改进、对约束优化问题的处理、应用领域的拓展以及衍生算法的提出等。
未来的研究方向可能包括进一步改进算法的性能、提升算法的收敛速度以及应用于更广泛的领域等。
摘要在智能领域,大部分问题都可以归结为优化问题。
常用的经典优化算法都对问题有一定的约束条件,如要求优化函数可微等,仿生算法是一种模拟生物智能行为的优化算法,由于其几乎不存在对问题的约束,因此,粒子群优化算法在各种优化问题中得到广泛应用。
本文首先描述了基本粒子群优化算法及其改进算法的基本原理,对比分析粒子群优化算法与其他优化算法的优缺点,并对基本粒子群优化算法参数进行了简要分析。
根据分析结果,研究了一种基于量子的粒子群优化算法。
在标准测试函数的优化上粒子群优化算法与改进算法进行了比较,实验结果表明改进的算法在优化性能明显要优于其它算法。
本文算法应用于支持向量机参数选择的优化问题上也获得了较好的性能。
最后,对本文进行了简单的总结和展望。
关键词:粒子群优化算法最小二乘支持向量机参数优化适应度目录摘要 (I)目录 (II)1.概述 (1)1.1引言 (1)1.2研究背景 (1)1.2.1人工生命计算 (1)1.2.2 群集智能理论 (2)1.3算法比较 (2)1.3.1粒子群算法与遗传算法(GA)比较 (2)1.3.2粒子群算法与蚁群算法(ACO)比较 (3)1.4粒子群优化算法的研究现状 (4)1.4.1理论研究现状 (4)1.4.2应用研究现状 (5)1.5粒子群优化算法的应用 (5)1.5.1神经网络训练 (6)1.5.2函数优化 (6)1.5.3其他应用 (6)1.5.4粒子群优化算法的工程应用概述 (6)2.粒子群优化算法 (8)2.1基本粒子群优化算法 (8)2.1.1基本理论 (8)2.1.2算法流程 (9)2.2标准粒子群优化算法 (10)2.2.1惯性权重 (10)2.2.2压缩因子 (11)2.3算法分析 (12)2.3.1参数分析 (12)2.3.2粒子群优化算法的特点 (14)3.粒子群优化算法的改进 (15)3.1粒子群优化算法存在的问题 (15)3.2粒子群优化算法的改进分析 (15)3.3基于量子粒子群优化(QPSO)算法 (17)3.3.1 QPSO算法的优点 (17)3.3.2 基于MATLAB的仿真 (18)3.4 PSO仿真 (19)3.4.1 标准测试函数 (19)3.4.2 试验参数设置 (20)3.5试验结果与分析 (21)4.粒子群优化算法在支持向量机的参数优化中的应用 (22)4.1支持向量机 (22)4.2最小二乘支持向量机原理 (22)4.3基于粒子群算法的最小二乘支持向量机的参数优化方法 (23)4.4 仿真 (24)4.4.1仿真设定 (24)4.4.2仿真结果 (24)4.4.3结果分析 (25)5.总结与展望 (26)5.1 总结 (26)5.2展望 (26)致谢 (28)参考文献 (29)Abstract (30)附录 (31)PSO程序 (31)LSSVM程序 (35)1.概述1.1引言最优化问题是在满足一定约束条件下,寻找一组参数值,使得系统的某些性能指标达到最大或者最小。
基于量子粒子群优化的WSN节点定位改进
王新芳;张冰;冯友兵
【期刊名称】《计算机科学》
【年(卷),期】2012(039)B06
【摘要】针对无线传感器网络定位低成本、低功耗和高精度的要求,在基于接收信号强度(RSSI)测距的基础上,提出了一种量子粒子群优化(QPSO)的改进加权质心定位算法,即采用QPSO优化WCLA的估计坐标来改善定位误差,并改进收缩扩展系数增强QPSO算法的收敛速度。
仿真表明,改进的算法与WCLA算法和经过粒子群优化的WCLA算法相比,其节点定位精度得到显著提高,且能克服粒子群优化算法的收敛速度慢、易陷入局部极小值的缺点。
【总页数】3页(P129-131)
【作者】王新芳;张冰;冯友兵
【作者单位】江苏科技大学电子信息学院,镇江212003
【正文语种】中文
【中图分类】TP316
【相关文献】
1.基于改进遗传算法PFGA的WSN节点定位优化 [J], 许必宵;张欣慧;徐晶晶;宫婧;孙知信
2.基于拟物力导向的量子粒子群优化算法的WSN节点部署研究 [J], 许国燕
3.基于改进布谷鸟算法的WSN节点定位算法 [J], 王玉芳;毛永毅
4.基于坐标修正的改进WSN节点定位算法 [J], 柏植;许海峰;郭凯;李昊
5.基于坐标修正的改进WSN节点定位算法 [J], 柏植;许海峰;郭凯;李昊
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