智能优化计算猫群算法ppt课件
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多目标猫群算法求解切削参数优化问题摘要:针对车床切削过程的复杂性,在充分考虑加工过程约束条件的基础上,建立了生产率、刀具耗损寿命和表面粗糙度的切削参数优化问题的数学模型。
推导和分析发现,目标函数和和分析切削参数约束条件都是关于进给量、切削速度和背吃刀量的方程和不等式,为优化奠定了良好的基础。
采用改进的多目标猫群算法进行优化,结果表明,该算法能有效求解切削参数优化问题。
关键词:切削参数优化;猫群算法;多目标优化0 引言合理选择切削参数能够降低生产成本,提高产品生产率和设备利用率。
然而,由于切削参数模型优化的复杂性,当前大多数工厂在生产中凭借经验或是参考相关手册来选取切削用量的值,为避免和尽可能地减少出现异常,一般都选取比较经验保守的数值,往往不会选择合理的切削参数,这不利于生产率的提高、生产成本的降低和零件产品质量的提高。
因此,对切削参数优化研究具有重要的理论价值和应用价值。
近年来,现代智能优化算法已成为研究切削参数优化的重要工具,目前采用较多的是遗传算法和粒子群优化算法。
上海交通大学的杨勇等、东北大学的李琦等分别研究了基于遗传算法的铣削、车削参数优化,华中科技大学的凌玲等研究了基于遗传算法的多种切削方式集成参数优化;北京航空航天大学的张青等、同济大学刘海江等分别以铣削、车削为例研究了基于粒子群算法的切削参数优化问题;武汉工程大学秦建华等将遗传算法和粒子群算法这两种生物仿生学的优化算法结合起来研究切削参数优化问题。
ShuChuan Chu受到猫日常行为动作的启发,于2006年提出了猫群算法。
猫群算法的最大特征表现为在进化过程中能够同时进行局部搜索和全局搜索,具有很好的收敛速度。
猫群算法独特的搜索结构,使得它拥有克服遗传算法局部搜索能力不足和粒子群算法求解离散问题时容易陷入局部最优点的能力。
猫群算法在连续函数优化和图像处理得到了良好的应用,证明了其较遗传算法和粒子群算法优异的算法性能,然而该算法尚未在切削参数优化中得到应用。
人工智能原理中裙智能优化算法的内容以及过程1. 概述人工智能是指智能机器的研究和设计,它包括了形式逻辑思维、学习和自然语言理解等各种能力。
随着科技的发展和进步,人工智能已经成为了当今社会中一个非常重要的领域。
而在人工智能的研究和应用中,裙智能优化算法起到着非常重要的作用。
在本文中,我们将会介绍人工智能原理中裙智能优化算法的内容以及过程。
2. 裙智能优化算法的概念裙智能优化算法是一种基于生物裙体行为的算法,其最初的灵感来源于自然界中的一些生物的裙体行为,例如蚁裙、鸟裙或者鱼裙等。
这些生物在裙体行为中表现出极强的自适应性和智能性,这也启发了研究者们去开发一些模拟这些生物裙体行为的优化算法。
裙智能优化算法可以通过模拟这些生物裙体行为来解决一些优化问题,例如寻优、函数逼近、组合优化等。
3. 裙智能优化算法的工作原理裙智能优化算法的核心思想是通过模拟生物裙体行为来解决优化问题。
在这些算法中,通常会涉及到一些基本的生物行为模型,例如蚁裙算法中的信息素模型、粒子裙算法中的裙体飞行模型等。
在算法的执行过程中,个体之间会进行信息交流或者相互作用,从而使得整个裙体能够逐步收敛到最优解。
在算法的每一次迭代中,个体会根据一定的规则进行位置或者速度的更新,从而使得整个裙体可以朝着最优解的方向前进。
4. 裙智能优化算法的主要内容在裙智能优化算法中,最为著名和常用的算法包括蚁裙算法、粒子裙算法、鱼裙算法和人工免疫算法等。
这些算法在不同的优化问题上都有着自己独特的优势和特点,因此在实际应用中得到了广泛的应用。
下面我们将对这些算法进行简要的介绍。
4.1 蚁裙算法蚁裙算法是一种通过模拟蚁裙寻找食物的行为来解决优化问题的算法。
在这个算法中,蚂蚁会根据信息素的浓度来选择路径,并且在选择路径之后会在路径上释放信息素。
通过这种方式,蚂蚁可以很快找到最优路径,并且这种最优路径也会被更多的蚂蚁选择。
4.2 粒子裙算法粒子裙算法是一种通过模拟鸟裙觅食的行为来解决优化问题的算法。
第十三章猫群算法13.1介绍猫群优化算法(Cat Swarm Optimization)是基于猫科动物的捕食策略提出的一种新型的群优化算法,由Shu-An Chu等人[1]在2006年首次提出。
一般来说,猫大部分时间都处于休息状态,很少去搜寻和捕捉猎物。
但是猫的警觉性非常高,即使在休息的时候也处于一种高度的警惕状态,时刻保持对周围环境的警戒搜寻;它们对于活动的目标具有强烈的好奇心,一旦发现目标便进行跟踪,并且能够迅速地捕获到猎物。
猫群算法正是关注了猫的搜寻和跟踪两种行为。
首先,将猫随机分布在整个搜索空间中,然后将猫细分为两种模式。
第一种模式称为“搜寻模式”,该模式下的猫处于休息状态,密切注视着周围的环境;第二种模式称为“追踪模式”,是猫跟踪、追逐动态猎物时的状态。
通过结合这两种模式往往能实现全局优化。
猫群算法中,一部分猫执行搜寻模式,剩下的则执行跟踪模式,两种模式通过结合率MR(Mixture Ratio)进行交互,MR表示执行跟踪模式下的猫的数量在整个猫群中所占的比例,在程序中MR应为一个较小的值,因为猫只会花一小部分时间跟踪它们的食物。
13.2搜寻模式(Seeking Mode)搜寻模式用来模拟猫的当前状态,分别为休息、四处查看、搜寻下一个移动位置。
在搜寻模式中,定义了4个基本要素:维度变化数(counts of dimension to change,CDC)、维度变化域(seeking range of selected dimension,SRD)、搜寻记忆池(seeking memory pool,SMP)和自身位置判断(self-position consideration,SPC)。
CDC指用于变异的维度个数,其值是一个从0到总维数之间的随机值;SRD声明了所选维度的变化量,对于需要进行变异的维度,新旧值之间的变化不能超出范围定义,而这个范围正是由SRD定义的;SMP定义了每一只猫的搜寻记忆大小,表示猫所搜寻到的位置点,猫将根据适应度大小从记忆池中选择一个最好的位置点;SPC是一个布尔值,表示猫是否将已经过的位置作为将要移动到的候选位置之一,其值不影响SMP的取值。
《常用算法之智能计算(六)》:群智能计算群智能计算(Swarm Intelligence Computing),又称群体智能计算或群集智能计算,是指一类受昆虫、兽群、鸟群和鱼群等的群体行为启发而设计出来的具有分布式智能行为特征的一些智能算法。
群智能中的“群”指的是一组相互之间可以进行直接或间接通信的群体;“群智能”指的是无智能的群体通过合作表现出智能行为的特性。
智能计算作为一种新兴的计算技术,受到越来越多研究者的关注,并和人工生命、进化策略以及遗传算法等有着极为特殊的联系,已经得到广泛的应用。
群智能计算在没有集中控制并且不提供全局模型的前提下,为寻找复杂的分布式问题的解决方案提供了基础。
对一般群智能计算,通常要求满足以下五条基本原则:邻近原则:群内的个体具有对简单的空间或时间进行计算和评估的能力;恭喜!随机获得¥9.88元!广告品质原则:群内的个体具有对环境以及群内其他个体的品质作出响应的能力;多样性原则:群内的不同个体能够对环境中某些变化做出不同的多样反应;稳定性原则:群内个体的行为模式不会在每次环境发生变化时都发生改变;适应性原则:群内个体能够在所需代价不高的情况下,适当改变自身的行为模式。
展开剩余87%群智能计算现含蚁群算法、蜂群算法、鸡群算法、猫群算法、鱼群算法、象群算法、狼群算法、果蝇算法、飞蛾扑火算法、萤火虫算法、细菌觅食算法、混合蛙跳算法、粒子群算法等诸多智能算法。
下面对它们中间常用的一些重要算法进行一些简单介绍。
蚁群算法(Ant Colony Algorithm),受蚂蚁觅食过程及其通信机制的启发,对蚂蚁群落的食物采集过程进行模拟,可用来解决计算机算法中的经典“货郎担问题”,即求出需要对所有n个城市进行访问且只访问一次的最短路径及其距离。
在解决货郎担问题时,蚁群算法设计的虚拟“蚂蚁”将摸索不同路线,并留下会随时间逐渐消失的虚拟“信息素”。
虚拟的“信息素”会因挥发而减少;每只蚂蚁每次随机选择要走的路径,它们倾向于选择路径比较短的、信息素比较浓的路径。