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一种基于Kriging模型的天线高维全局优化算法陈晓辉;裴进明;郭欣欣【期刊名称】《计算机工程与科学》【年(卷),期】2017(039)006【摘要】传统的天线优化设计需要对大量的参数组合进行电磁仿真后才能得到最优结果,使得天线高维优化设计效率普遍较低.针对该问题,使用在参数空间均匀分布的少量样本及其仿真结果构建初始Kriging模型,优化循环中每代种群由高适应度个体和高离散性个体组成,依据Kriging模型预测的个体响应和不确定性,对进化后的下一代种群进行筛选,选择最优个体执行电磁仿真并更新Kriging模型.利用此方法优化一个6变量E形天线的工作频点,相比同类优化算法,所需的电磁仿真次数可减少80％左右.%Traditional antenna optimization designs need numerous simulation trials of different parameter combinations to reach the optimum,which leads to low efficiency in solving high dimensional antenna design and optimization problems.To address this issue,we design an initial Kriging model by using a few uniformly distributed sampling points and their simulation data.During the optimization iterations,the population of each generation is comprised of individuals with high fitness as well as individuals with high diversity.The optimal individual is selected according to its responses and uncertainty predicted by the Krigingmodel.Electromagnetic simulations are conducted for this individual,and the results are used to update the Kriging model.This algorithm is applied to optimize the resonant frequencies of an E-shaped antenna with 6pared with other optimization methods,the number of EM simulation is reduced by about 80％.【总页数】5页(P1087-1091)【作者】陈晓辉;裴进明;郭欣欣【作者单位】安徽工程大学电气工程学院,安徽芜湖241000;安徽工程大学电气工程学院,安徽芜湖241000;安徽工程大学电气工程学院,安徽芜湖241000【正文语种】中文【中图分类】TN820【相关文献】1.基于仿真试验和Kriging模型的多目标优化问题全局优化算法 [J], 张建侠;马义中;朱连燕;韩云霞2.一种利用膜计算求解高维函数的全局优化算法 [J], 拓守恒;邓方安;周涛3.基于DE和SA的Memetic高维全局优化算法 [J], 拓守恒4.一种基于代理模型和差分进化的天线高维快速优化算法 [J], 郭欣欣;陈晓辉;裴进明;5.一种基于代理模型和差分进化的天线高维快速优化算法 [J], 郭欣欣;陈晓辉;裴进明因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于Kriging模型的深潜器多球交接耐压壳结构优化
苟鹏;崔维成
【期刊名称】《船舶力学》
【年(卷),期】2009(013)001
【摘要】基于Kriging模型对深潜多球交接耐压壳进行了结构优化研究.通过试验设计选取样本点,采用非线性有限元方法计算样本的极限强度,建立了Kriging模型,针对不同工作深度的耐压壳进行结构优化.研究结果表明,Kriging模型具有较高的精度,并且克服了优化算法与非线性有限元模型直接结合所带来的计算量巨大且难以得到正确的梯度信息的困难,是求解深潜多球交接耐压壳结构优化问题的有效途径.
【总页数】7页(P100-106)
【作者】苟鹏;崔维成
【作者单位】上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院,上海,200030;中国船舶科学研究中心,江苏,无锡,214082
【正文语种】中文
【中图分类】U661.4
【相关文献】
1.多球交接耐压壳结构优化问题的研究 [J], 苟鹏;崔维成
2.深潜器多球交接耐压壳结构性能研究 [J], 苟鹏;刘涛;崔维成
3.一种新型深潜器耐压壳的非线性屈曲计算 [J], 彭懿; 韦乃琨; 赵晶; 甄希金; 王浩
4.蛋形深潜器耐压壳变厚度优化设计 [J], 刘刚;王祖华;黄秉钧;刘少杰;黄一
5.深潜器柱形耐压壳结构研究现状概述 [J], 周新院;张卫星;葛付婷
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一种改善EMD端点问题的方法
杨航;郭晓金
【期刊名称】《计算机工程与应用》
【年(卷),期】2016(052)008
【摘要】经验模态分解(EMD)是一种先进的数据处理方法,对脑电信号(EEG)等非线性非平稳信号的处理非常有效.但是其在利用三次样条曲线构造上下包络时,端点附近的包络存在严重的摆动.针对该问题,在镜面延拓算法的基础上,提出了二次延拓算法.根据邻近端点的数据计算出该信号在端点处的拟合函数;利用该拟合函数在左右端点各延拓出一个极值点;采用镜面延拓算法对延拓后的信号进行EMD分解.算法考虑了信号端点处的变化趋势,使得端点处的延拓更加合理,从而使三次样条曲线在端点处不会出现大的摆动.仿真结果表明,该算法能有效地对脑电信号进行分解.【总页数】5页(P266-270)
【作者】杨航;郭晓金
【作者单位】重庆邮电大学信号与信息处理重庆市重点实验室,重庆 400065;重庆邮电大学信号与信息处理重庆市重点实验室,重庆 400065
【正文语种】中文
【中图分类】TN911.7
【相关文献】
1.一种改善EMD端点效应的可行方法 [J], 李海燕
2.一种改善EMD端点效应的新方法及其在谐波分析中的应用 [J], 苏玉香;刘志刚;
李科亮;霍柏超
3.几种改善EMD端点效应方法的比较研究 [J], 祁艳杰;王黎明;杨泽辉;付朝霞
4.一种改善EMD端点效应的新方法 [J], 王婷;杨莘元;李冰冰
5.两种改善CEEMD端点效应方法的研究分析 [J], 严开军;谭康熹;单德山
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基于Kriging估计的GPS高程转换
蒋廷臣;袁伟;王秀萍
【期刊名称】《测绘与空间地理信息》
【年(卷),期】2007(30)6
【摘要】随着GPS测量精度的不断提高,其平面测量已经在多种领域得到应用,成为测量工作的一个全新的手段与工具,但在GPS测高方面需要改善和研究.Kriging 方法是地统计学的基本方法,其理论核心是变异函数,它是一种最好的线性无偏估计法,在地理学、生态学、环境科学等领域都得到了广泛的应用,取得了很好效果.本文在详细介绍kriging法的基础上,建立了Kriging法的GPS高程拟合模型,利用该模型对两个实例的GPS高程数据拟合,得到了正常高,结果表明Kriging法在GPS高程拟合中的应用精度达到厘米级,且得出了一些有益的结论,为以后GPS高程的应用提供一些参考.
【总页数】5页(P31-35)
【作者】蒋廷臣;袁伟;王秀萍
【作者单位】淮海工学院,空间信息科学系,江苏,连云港,222001;武汉大学,测绘学院,湖北,武汉,430079;淮海工学院,空间信息科学系,江苏,连云港,222001;淮海工学院,空间信息科学系,江苏,连云港,222001
【正文语种】中文
【中图分类】P228.4
【相关文献】
1.基于Kriging估计的GPS高程拟合对比研究 [J], 牛志宏
2.GPS高程转换的模型参数优选与稳健估计 [J], 胡慧萍;帅开德
3.基于小波方法和Kriging估计的GPS高程转换 [J], 焦明连;蒋廷臣
4.GPS高程转换联合模型的方差分量估计 [J], 孙坚强;王乐洋;吴璐璐
5.基于Matlab和RBF网络的GPS高程转换程序开发及应用 [J], 吴剑;王红彬;刘博
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基于SVRM极值延拓的EMD端点效应抑制方法
丰少伟;柴凯;杨云生
【期刊名称】《兵工自动化》
【年(卷),期】2024(43)3
【摘要】以满足船舶机械设备故障实时在线快速诊断为牵引,针对经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)的端点效应问题,深入研究支持向量回归机(support vector regression machine,SVRM)延拓参数对延拓性能的影响,提出一种EMD极值快速延拓算法。
研究端点效应的产生机理及影响,分析典型端点效应处理方法的优点及局限性;阐述SVRM预测基本原理,提出以信号极值尺度设置延拓长度与样本数量的方法;以信号极值点数值和时刻值为样本,提出一种基于SVRM 的极值预测延拓方法。
仿真结果表明:该方法可显著提高EMD的分解精度及运算效率,可为拓展EMD技术在舰船装备实时监测与智能诊断中的应用提供支撑。
【总页数】7页(P32-37)
【作者】丰少伟;柴凯;杨云生
【作者单位】海军工程大学舰船与海洋学院
【正文语种】中文
【中图分类】TN911.7;TH165.3
【相关文献】
1.基于相似极值延拓的EMD端点效应改进方法∗
2.最近相似距离延拓法耦合平行延拓法抑制EMD端点效应
3.基于 HMM 校正与神经网络延拓的EMD 端点效应
抑制方法4.基于自适应序贯相似性检测波形匹配延拓的EMD端点效应抑制5.基于改进极值波延拓的极点对称模态分解端点效应抑制方法
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结合Kriging和物理规划的多目标代理优化算法乐春宇; 马义中; 张建侠【期刊名称】《《计算机工程与应用》》【年(卷),期】2019(055)021【总页数】7页(P239-245)【关键词】Kriging模型; 物理规划; 代理优化; 多目标优化【作者】乐春宇; 马义中; 张建侠【作者单位】南京理工大学经济与管理学院南京 210094【正文语种】中文【中图分类】TP301.61 引言现代工程优化设计中的一些数据需要使用高精度的仿真模型获得，如有限元分析（FEA）和计算流体动力学分析（CFD）等，每调用一次仿真模型获取数据，需要花费数个小时或者更多。
文献[1]中显示，美国福特公司精确地模拟一次车辆碰撞实验，一次仿真要花费36到160个小时，其时间和计算成本非常大。
优化过程中如果可以减少调用仿真模型的次数，可以大大提高优化效率。
由于优化问题的黑箱特性，输入和输出之间的显性表达式无法获知，因此基于梯度信息的优化算法不再适用[2]。
可以使用启发式的算法或者代理优化解决黑箱优化问题。
启发式的算法如遗传算法，其最优解需要在大量的个体中竞争产生，需要调用上千次的仿真模型，效率低下。
基于代理模型的代理优化可以通过少量的样本点建立黑箱过程的代理模型，通过优化代理模型可以避免调用高耗时的仿真模型，因此代理优化可以高效地处理黑箱工程优化问题[3]。
代理模型（Surrogate），也称为元模型（Metamodel），是高精度仿真模型的替代[4]。
目前较为常用的代理模型有多项式响应曲面、径向基函数、Kriging代理模型、支持向量回归和神经网络模型等，文献[5]对常用的几种代理模型进行了总结和论述。
由于Kriging代理模型在给出未知点的预测值的同时也能给出相应的估计偏差，序贯加点优化算法能利用预测值和估计偏差的信息指导加点，高效地找到全局最优解，因此基于Kriging模型的代理优化算法受到广泛的应用。
Kriging代理优化在处理单目标问题时已相当成熟，应用广泛。
浅析基于Kriging方法的GPS高程拟合模型及其应用作者：原涛来源：《科技创新导报》 2014年第8期原涛(核工业二○八大队内蒙古包头 014010)摘要：该文对GPS高程测量的原理和方法进行了初步的探讨，并结合我国GPS高程测量的应用的实际，以数值拟合为主，建立了高程转换的数学模型。
同时用VC++开发了GPS高程控制转换系统，经试验测试，在平原或浅丘地区，在不加地形改正的情况下，拟合出的正常高高程满足一般工程和大比例尺测图的精度要求，在一定程度上降低了生产成本。
关键词：Kriging方法 GPS高程拟合函数模型中图分类号:P228.4 文献标识码：A 文章编号:1674-098X(2014)03(b)-0233-011 关于Kriging基本方法Kriging；也叫克里格法，是说以在变量和变异、从有限区域以及范围的变数进行优估法则；也是对空间数据里求取线性最佳的一种方法。
2 Kriging法与边缘学科互溶(1)随着此方法的不断理论研究和实际运用，已经产生很多新的方法。
与分形互溶有了分形克里金；和三角结合的三角克里金；在模糊理论基础发展的模糊克里金等等。
(2)Kriging法三个相关概念。
区域变量；协方差函数，变异函数。
3 变异函数与克里格估计这是地统里基础工具。
变异函数阐述了在整个空间变化定势，而且变异函数只有在最大间隔距离1/2处才有意义。
预设a是监测区一点，b(x)为测量值，一共采取n个监测点，则对任何估点实际值通过此点n个监测值线性组合标注。
4 Kriging分析方法(1)预设a(x)监测区变量，满足事先假设，并设定期望为b，协方差函数A(h)及变异函数B(h)存在。
对于中心采点于x0区段为V，取平均数为av(x0)预计值来评估。
在V领域内，记录n个留取数值，Kriging方法取得权重系数，留取加权值。
(2)Kriging估计量。
两个先决条件：①无偏性。
需要成为Zv(x)无错预计值量。
基于Kriging代理模型的自适应序贯优化方法
王红涛;竺晓程;杜朝辉
【期刊名称】《计算机工程与应用》
【年(卷),期】2009(045)026
【摘要】提出了一种基于Kriging代理模型的自适应序贯优化算法.首先分析了代理模型使用不当引发的局部收敛问题,然后采用小生境微种群遗传算法求解EI函数来得到校正点,用以更新Kriging模型.这种选择校正点的方法使得优化过程避免陷入局部极值点.通过对4个典型函数优化实例进行实验,并与其他算法的结果作比较,其结果表明,新算法在解的精度、收敛性和收敛速度上表现出很好的性能,并且对所优化的问题没有特殊的要求,具有很强的工程实用价值.
【总页数】4页(P193-195,203)
【作者】王红涛;竺晓程;杜朝辉
【作者单位】上海交通大学机械与动力工程学院,上海,200240;上海交通大学机械与动力工程学院,上海,200240;上海交通大学机械与动力工程学院,上海,200240【正文语种】中文
【中图分类】TP18
【相关文献】
1.基于β系数的序贯测试优化方法 [J], 吕游;宋家友;匡翠婷
2.基于序贯均匀设计的支持向量机超参数的优化方法 [J], 蒋孟灵; 李婉玉
3.基于序贯相似性检测和自适应滤波的EMD端点效应处理方法 [J], 魏东栋;汤文
成
4.基于序贯相似性检测和自适应滤波的EMD端点效应处理方法 [J], 魏东栋;汤文成
5.基于置信区间的约束多精度序贯代理模型优化方法及应用 [J], 钱家昌;程远胜;张锦岚
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几种改善EMD端点效应方法的比较研究作者：祁艳杰王黎明杨泽辉付朝霞来源：《现代电子技术》2013年第22期摘要：经验模态分解（EMD）的一个关键问题是改善端点效应。
目前工程上已经提出了多种处理方法。
在此对端点镜像方法、多项式拟合法、极值延拓法、平行延拓法和边界局部特征尺度延拓法等5种方法进行对比研究，利用分解信号与原信号的相似系数、分解信号与原信号的平均相对误差以及算法的运行时间作为端点处理方法的评价指标。
仿真结果表明，极值延拓法是处理准周期信号的相对较好的EMD端点效应处理方法。
关键词：经验模态分解；端点效应；评价指标；相似系数；平均相对误差中图分类号： TN964⁃34 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2013）22⁃0050⁃030 引言1998年，Huang等人提出了一种新的信号处理方法：经验模态分解方法（Empirical Mode Decomposition， EMD）[1]。
它用不同特征尺度的数据序列本征模函数（Intrinsic Mode Function，IMF）分量来逐级分解信号。
该方法可以对一个非平稳信号进行平稳化处理。
在EMD分解中，每个IMF需要多次“筛选”过程，而每一次筛选过程，需要根据上、下包络计算出信号的局部平均值。
上（下）包络是由信号的局部极大（小）值通过3次样条插值得到的。
但信号的端点不可能同时处于极大值或极小值，因此上、下包络在数据序列两端会发散，且这种发散会随着运算的进行而逐渐向内，从而使得整个数据序列受到影响，这就是所谓的EMD方法的端点效应。
国内外很多研究者对改进EMD端点效应问题进行了研究。
目前，常用的EMD端点效应处理方法有镜像法[2⁃3]、极值延拓法[2]、神经网络预测[4]、多项式外延[5⁃6]方法、平行延拓法[7]、边界局部特征尺度延拓法[8]。
神经网络延拓算法的运算速度慢，在工程应用中实时性差。
所以本文只对镜像法、极值延拓法、多项式法、平行延拓法和边界局部特征尺度延拓法进行比较，从而得到对工程应用有指导意义的结果。
