混沌算法

摘要： 为了提高农机零部件加工工艺的智能化和数字化水平,在零件产品的加工工艺设计上引入了仿真优化软件,并采用混沌遗传算法对加工工序进行调整,实现了工艺过程的优化。以收割机割台铸件模具的加工仿真为例,采用仿真软件建立了毛坯和刀具的三维模型,并对加工刀具的路径轨迹进行了模拟,最后对采用混沌遗传算法前后加工所需总时间进行了对比。对比结果表明:采用混沌遗传算法对加工工艺进行优化可以明显提高零件的加工效率。

摘要： 为提高永磁同步电机(PMSM)的控制精度,避免计算量过大,采用混沌鱼群算法对传统PI控制进行了改进,并运用MATLAB/simulink建立了双闭环SVPWM控制系统仿真模型,对比分析了传统PI控制、人工鱼群算法和混沌鱼群算法的控制效果。仿真结果表明,采用混沌鱼群算法控制,系统转速响应曲线不仅无超调,且快速性好,能够满足控制系统对稳定性、精确性和快速性的要求。

摘要： 无功功率优化通常用于设计确定性需求负载和输入发电量稳定状态下,电力系统的电压和无功功率的最优分布。然而,农村配电网的输入发电量和需求负载实际上存在较大不确定性,这使得无功优化成为不确定的非线性模型求解。为此,将不确定性输入数据划分为区间,提出了区间不确定性的无功补偿模型,并采用改进型混沌遗传算法对该模型的单目标最优解进行求解。而模型的约束条件则采用潮流计算来进行判断。仿真结果表明,所提出的基于改进型混沌遗传算法无功优化模型能够取得较好的优化效果和较高的计算效率。

摘要： 由于传统方法在实际应用中生成的密匙和密文体积比较大,导致存在无法对光学图像像素进行较好扩散和加密后图像像素相关系数较高等问题,因此提出了基于混沌算法的光学图像加密方法。利用一个与光学图像变换域不相关的压缩矩阵对图像进行压缩感知,通过隔空抽取置乱图像打乱光学图像的明文轮廓,再利用菲涅尔衍射技术生成图像密匙,利用混沌算法生成图像秘钥,实现基于混沌算法的光学图像加密。实验证明,设计方法对图像加密后图像像素相关系数小于传统方法,加密效果更佳。

摘要： 在乡镇发展的过程中,科学合理地预测乡镇空间规划人口模式起到至关重要的作用,对乡镇资源配置起着关键作用,同时也是乡镇总体规划设计的重要工作之一。针对这一问题,本文研究了乡镇人口预测方法的主要原理和适用范围,明确混沌预测方法适用于乡镇人口规模预测。基于乡镇实地考察对其人口规模进行了实证研究。采用混沌算法对乡镇人口进行预测,取得了理想的预测精度,探讨了乡镇空间规划人口规模方法的选择具有科学合理性,同时也增强了乡镇空间规划人口规模预测方法的实用性。

摘要： 为最大程度地发挥梯级水库群的综合效益,缓解山西省忻州至阳泉地区的水资源供需矛盾,以最大化发电、供水和生态效益为目标,提出了一种新型梯级水库群多目标均衡调配模型。通过构建分权重归一化适应度函数,设置3种模拟场景,均衡分配各目标的权重;建立水资源分配协调机制,评价各产业对水资源的利用潜力,均衡分配供水量;采用自适应非线性进化参数、最优个体备份策略、最陡爬山法等方法改进文化基因算法,求解不同来水条件下的调配方案,并与现有主流算法求解的方案进行对比。结果表明:该调配模型在不同来水条件下均能降低供水和生态缺水率,年缺水率最高不超过15%,并同时提高年发电总量20%以上。研究成果可为研究区域水资源均衡调配提供参考。

摘要： 针对风-光-抽水蓄能联合发电系统各部分出力不佳导致的收益不高问题,通过改进粒子群万有引力混合算法,将混沌算法、惯性权重和改进步长因子引入传统的粒子群万有引力算法,解决传统算法的寻优能力弱、精度不高的问题.将改进后的粒子群万有引力算法应用于实际工程算例当中,优化联合发电系统各部分的出力,进而得到最大经济效益.与粒子群算法、万有引力算法和未改进粒子群万有引力算法对比,结果表明,改进后的算法精度最佳,迭代数最少.优化后的联合发电系统各部分出力,所达到的经济效益最大.

摘要： 监控系统应用广泛,但其自身存在安全漏洞,需要修补和完善.以现有的硬件处理能力和网络架构,为保证视频传输和转储安全,且尽量控制码流生成时延与冗余度,在系统通信建立阶段,引入连续的身份验证算法实现前后端的可靠连接;在数据传输阶段利用改进高效的指数logistic混沌和RC6对称加密算法实现码流的安全传输.通过实验验证加密安全效果与码流加密的功效性,结果表明,复合加密手段可以在保证监控通信效率的前提下满足安全传输要求.

摘要： 为了获得复杂环境下智能巡检机器人最优巡检路径,提升巡检效率,提出了基于改进遗传算法的巡检机器人路径规划算法.在种群初始化阶段使用混沌算法降低算法陷入局部最优的概率,使用自适应策略优化交叉算子与变异算子,进一步提升算法的收敛速度、执行性能和求解质量;针对遗传算法局部寻优能力差的问题,采用模拟退火算法强化其整体寻优能力.对比实验结果显示,提出的算法较经典遗传算法、蚁群算法等具有更好的表现力,规划的路径也更为合理.

摘要： 监控系统应用广泛,但其自身存在安全漏洞,需要修补和完善。以现有的硬件处理能力和网络架构,为保证视频传输和转储安全,且尽量控制码流生成时延与冗余度,在系统通信建立阶段,引入连续的身份验证算法实现前后端的可靠连接;在数据传输阶段利用改进高效的指数logistic混沌和RC6对称加密算法实现码流的安全传输。通过实验验证加密安全效果与码流加密的功效性,结果表明,复合加密手段可以在保证监控通信效率的前提下满足安全传输要求。

摘要： 应用混沌算法改进最小二乘支持向量机,建立了棉花叶面积测定模型,模型输入参数为叶片长度与叶片宽度,输出参数为叶片面积.通过实测数据对叶面积进行模拟及检验,并将模拟结果与一元线性回归和BP神经网络模型进行对比分析.结果表明:混沌算法改进最小二乘支持向量机模型的预测最大相对误差为 8.44％,最小相对误差为0.12％,平均相对误差为3.76％,决定系数为0.9069.该方法能较真实地反映棉花叶面积大小,具有较好的实用价值和应用前景.

摘要： 基于界壳理论的基本思想,提出了一种改进的混沌算法,利用混沌变量的特定内在随机性和遍历性跳出局部最优点,遍历寻找水库群联合调度问题的最优解.实例计算表明,相对于逐步优化算法(POA),该算法计算速度快、收敛性好,提高了计算效率,满足约束的效果较好,不失为求解水库群优化调度问题的有效方法。

摘要： 利用混沌运动的遍历性特点,将logistic映射与BP算法相结合,提出了一种学习多层前向网络的混沌算法.该算法能够克服了BP算法易于陷入局部极小的缺点,具有搜索全局最优解的能力.

摘要： 蚁群算法可以有效的应用于多宗量逆问题的求解,但是有容易陷入局部最优解,近似解等不足.针对这一问题,本文引入结合混沌算法的优点,建立适用于多宗量导热逆问题的混沌蚁群算法.计算表明,结合混沌算法优点可以使蚂蚁快速反应全局路径概况,加快向全局最优路径聚集的速度,并且可以避免局部最优解及近似解的出现.

摘要： 建立了材料内部带有矩形缺陷的二维传热模型，利用混沌算法全局收敛和LM算法快速收敛的相对优势提出了采用瞬态对面红外检测法结合混沌-LM混合解法处理缺陷定量识别传热反问题非线性性、不适定性求解难点的新方法，引入了相对敏感系数分析评估缺陷描述参数定量可检测性的新观点。通过分析缺陷不同尺寸、方位描述参数的相对敏感系数指出了各描述参数定量可检测性之间具有差异性的结论，并针对依靠单一红外检测方式无法准确定量识别的个别缺陷描述参数提出通过在试件冷却面附近内置热电偶补充测温的方案来提高其定量识别准确性。文中通过数值实验对不同测温误差、初始假设等影响因素下的缺陷识别算例进行了实验，验证了相对敏感系数分析缺陷描述参数可检测性的正确性以及内置热电偶补充测温提高参数定量识别准确性的可行性，证明了混沌-LM混合解法的有效性，表明该算法受初始假设影响不大具有稳定的识别结果，能够获得全局最优解。

摘要： 提出了一种新的基于局部保持映射(locality preserving projections，LPP)和小波包线性预测技术的音频数字签名算法。为降低音频特征向量的维数，同时保持其内在的低维结构，方便构造更有效的数字签名算法，在经过小波包变换和线性预测形成音频特征后，利用LPP算法得到音频特征集的低维流形，实现对音频数据高维特征的降维。通过混沌算法对低维流形进行置乱来得到最终的签名。实验结果表明，签名对音频数据的篡改具有较高的敏感性，可以实现对音频作品内容的完全级认证。

摘要： 配电网重构就是在不添加任何设备和满足电压、电容等约束条件下,通过改变开关的开合状态对电网结构进行重构,达到降低网络损耗、提高电压稳定性和供电可靠性的目的.为了平衡粒子群的局部与全局搜索能力,将粒子群按照适应度大小划分为标准粒子、混沌粒子两个种群,分别进行不同的处理操作和更新方式.最后以配电网网损最低为目标函数,应用改进的混沌粒子群算法对标准IEEE33节点配电网进行重构的仿真计算,并与文献其它算法的重构结果进行了比较,仿真结果表明,此算法更适合处理配电网重构问题.

摘要： 配电网重构就是在不添加任何设备和满足电压、电容等约束条件下,通过改变开关的开合状态对电网结构进行重构,达到降低网络损耗、提高电压稳定性和供电可靠性的目的.为了平衡粒子群的局部与全局搜索能力,将粒子群按照适应度大小划分为标准粒子、混沌粒子两个种群,分别进行不同的处理操作和更新方式.最后以配电网网损最低为目标函数,应用改进的混沌粒子群算法对标准IEEE33节点配电网进行重构的仿真计算,并与文献其它算法的重构结果进行了比较,仿真结果表明,此算法更适合处理配电网重构问题.

摘要： 配电网重构就是在不添加任何设备和满足电压、电容等约束条件下,通过改变开关的开合状态对电网结构进行重构,达到降低网络损耗、提高电压稳定性和供电可靠性的目的.为了平衡粒子群的局部与全局搜索能力,将粒子群按照适应度大小划分为标准粒子、混沌粒子两个种群,分别进行不同的处理操作和更新方式.最后以配电网网损最低为目标函数,应用改进的混沌粒子群算法对标准IEEE33节点配电网进行重构的仿真计算,并与文献其它算法的重构结果进行了比较,仿真结果表明,此算法更适合处理配电网重构问题.

摘要： 配电网重构就是在不添加任何设备和满足电压、电容等约束条件下,通过改变开关的开合状态对电网结构进行重构,达到降低网络损耗、提高电压稳定性和供电可靠性的目的.为了平衡粒子群的局部与全局搜索能力,将粒子群按照适应度大小划分为标准粒子、混沌粒子两个种群,分别进行不同的处理操作和更新方式.最后以配电网网损最低为目标函数,应用改进的混沌粒子群算法对标准IEEE33节点配电网进行重构的仿真计算,并与文献其它算法的重构结果进行了比较,仿真结果表明,此算法更适合处理配电网重构问题.

摘要： 基于数字混沌编码算法的数字混沌保密通信系统，包括：1）、信息发送端A和信息接收端B进行通信的信道，2）、与信道连接的用于产生混沌数字数码的数字混沌网络，从该数字混沌网络所产生的数码中按选取一定长度的混沌数码经混沌编码的密码生成函数g1转变成混沌密码k1(t)，k1(t)=g1(X,p)，数字混沌网络具有如下特征：（1）具有相同的拓扑和动力学结构，受共同信号驱动且二者处于混沌同步态，数字混沌网络包括复杂混沌网络，复杂混沌网络是任意拓扑结构，包括正规网络，随机网络，小世界网络，标度自由网络和模块网络；（2）信息发送端A用于产生混沌数字数码的复杂混沌网络动力学方程由微分动力学方程描写。

摘要： 本发明涉及一种基于忆阻器混沌神经网络和改进Logistic混沌映射的图像加密算法。该方法根据混沌神经网络的更新的权值，对引入指数函数ex的新型一维Logistic混沌映射进行赋值，并通过非线性方法将混沌随机序列数值的范围调整到不同加密阶段的所满足的范围要求；采用排序算法对混沌序列的对应的替换数组对明文进行像素级和bit级的两次置乱操作，最后使用两组不同的混沌序列对中间密文进行两次正逆方向相反的扩散操作完成最终加密。实验表明:所得到的混沌序列随机性较好，得到的密文图像能够抵抗典型的攻击，达到了安全通信的效果。

摘要： 基于数字混沌编码算法的数字混沌保密通信系统，包括：1）、信息发送端A和信息接收端B进行通信的信道，2）、与信道连接的用于产生混沌数字数码的数字混沌网络，从该数字混沌网络所产生的数码中按选取一定长度的混沌数码经混沌编码的密码生成函数g1转变成混沌密码k1(t)，k1(t)=g1(X,p)，数字混沌网络具有如下特征：（1）具有相同的拓扑和动力学结构，受共同信号驱动且二者处于混沌同步态，数字混沌网络包括复杂混沌网络，复杂混沌网络是任意拓扑结构结构，包括正规网络，随机网络，小世界网络，标度自由网络和模块网络；（2）信息发送端A用于产生混沌数字数码的复杂混沌网络动力学方程由微分动力学方程描写。

摘要： 本发明公开了基于混沌遗传算法的测试用例集约简算法，初始化父体编码，对父体进行适应度计算，定义遗传算子；遗传算子包括选择、交叉、变异三步，主要对父体进行遗传变异，对其进行优化最终得到新的父体的一个过程，新父体的生产可能会增加向最优解变异的机会，因此在遗传算子结束后需再对新的父体进行适应值评价，判断是否满足输出条件，满足则输出最优子代，否则，添加混沌扰动，不断迭代直到前后两次计算出的适应度平均值之差小于预先给定的最小正数ε

摘要： 本发明涉及一种基于跨平面置乱和改进Henon混沌映射的彩色图像加密算法。该方法根据数字图像进行SHA‑512操作后提供的初始值，带入结合余弦函数的二维Henon混沌映射进行赋值，并通过非线性的方法将迭代多次混沌序列数值调整到不同加密阶段所需的范围要求；采用扩展Z字形变换对彩色图像采用跨平面替换，一对混沌序列用于二次行列置乱，另一对进行双向非序列扩散。实验结果表明：所得到的混沌序列随机性良好，加密图像能抵御典型的攻击手段，达到了保护信息安全的效果。

摘要： 本发明公开了一种超密集网络中基于加权混沌蝙蝠算法的资源分配方法，首先传统的蝙蝠算法主要用来解决连续解的非线性问题，但对于资源块分配是离散解，因此需要对原算法进行修正，适合离散解的问题去寻优；不仅如此，本发明还利用混沌映射的遍历性与随机性等特性产生混沌序列代替原始蝙蝠算法中均匀分布的随机数，增加种群的多样性；此外利用对数递减惯性权重来加快收敛速度；最后，本发明不仅考虑资源块的数量大于家庭基站用户设备数量的情况，同时考虑在资源匮乏的状态下，即资源块数目小于家庭基站用户设备的数量时，采用不同的初始种群编码方式，能够充分利用资源以及提高算法的鲁棒性；总的来说，该方法通过对蝙蝠算法的优化，能够有效解决超密集网络中的资源分配问题，提高系统的吞吐量。

摘要： 本发明涉及一种基于混沌麻雀搜索算法的短期电力负荷预测方法及装置，所述方法包括：S1：获取历史电力负荷数据，并根据历史电力负荷数据获取电力负荷值影响因素；S2：对历史电力负荷数据进行预处理；S3：构建初始短期电力负荷预测模型并进行训练，得到最优预测模型；S4：使用最优预测模型进行短期电力负荷预测，对输出数据进行反归一化，得到电力负荷预测结果。与现有技术相比，本发明具有预测精度高、效率高等优点。

摘要： 本发明公开一种基于超混沌优化算法的反击防雷措施选择与参数优化方法，通过信息权重法建立防雷措施选择模型，计算每种影响因素所占权重，筛选得到4种对雷电反击跳闸率影响最大的因素，根据环境因素确定所选影响因素的实际应用范围，采用超混沌优化算法进行参数组合优化，不但降低了计算量，提高工作效率，而且超混沌的内禀随机性能够保证参数组合取得全局最优解，选择雷击跳闸率最低时对应的最优参数进行输电线路防雷改造，实现对输电线路的有效防雷保护。

摘要： 本发明一种基于混沌算法的N重RSA加密算法的数字版权保护方法，包括私钥生成、数据加密和数据解密3个步骤：利用混沌算法为RSA加密算法生成素数，利用所生成的素数组合成公钥和私钥，再利用该公钥和私钥对文件的内容进行加密和解密。由于本发明的混沌算法过程具随机性、均衡性和稳定性的特点，生成的素数质量好，速度快，并且均衡分布；本发明对于素数的计算都是在素数这个类中进行操作的，方便并且响应速度快，结果可靠正确；在加密过程和解密过程，通过私钥和公钥对数据进行加密和解密，其私钥的长度足够长，同时，对数据的加密速度比较快，两者均得到了保证，同时，私钥又不易被破解，大大增强了算法的实用性和开放性。

摘要： 本发明一种基于混沌算法的N重RSA加密算法的数字版权保护方法，包括私钥生成、数据加密和数据解密3个步骤：利用混沌算法为RSA加密算法生成素数，利用所生成的素数组合成公钥和私钥，再利用该公钥和私钥对文件的内容进行加密和解密。由于本发明的混沌算法过程具随机性、均衡性和稳定性的特点，生成的素数质量好，速度快，并且均衡分布；本发明对于素数的计算都是在素数这个类中进行操作的，方便并且响应速度快，结果可靠正确；在加密过程和解密过程，通过私钥和公钥对数据进行加密和解密，其私钥的长度足够长，同时，对数据的加密速度比较快，两者均得到了保证，同时，私钥又不易被破解，大大增强了算法的实用性和开放性。