果蝇优化算法

摘要： 针对基于传统Rao-Blackwellized粒子滤波(Rao-Blackwellised Particle Filter,RBPF)算法的移动机器人在进行同时定位与地图构建(Simultaneous Location and Mapping,SLAM)时易发生粒子退化导致移动机器人位姿估计不准确以及地图一致性较差的问题,提出一种基于果蝇优化算法的RBPF-SLAM算法。该算法将果蝇种群觅食过程中果蝇具有的趋味特性引入RBPF算法,将粒子视为果蝇个体,粒子的适应度值作为空气中食物味道的浓度,利用果蝇优化算法的高寻优能力使粒子向高似然区域移动并不断迭代寻优,以优化粒子种群的整体分布。同时,在果蝇寻优后的新种群中引入自适应交叉变异操作,以增加种群多样性。根据粒子的适应度值确定交叉概率,对配对好的粒子进行自适应交叉操作,再根据变异概率对当前种群的最优粒子进行变异操作,选取适应度值更高的粒子作为当前最优解。采用指数函数步长公式更新粒子状态,增加寻优过程中的搜索距离,有效提高算法的收敛效率。基于ACES building和MIT Killian Court数据集的仿真实验以及移动机器人实机测试结果显示,基于果蝇优化算法的RBPF-SLAM算法在比传统RBPF-SLAM算法在粒子数减少50%以上的情况下仍可以得到效果更佳的栅格地图,并且CPU占用率更低。仿真和实验结果表明基于果蝇优化算法的RBPF-SLAM算法有效提高了滤波器的估计性能,是一种提高移动机器人位姿估计和建图精度的有效方法。

摘要： 为了提高泛在电力物联网的网络安全性,提出基于机器学习的泛在电力物联网虚假数据注入攻击检测方法。采用主成分分析方法提取电力系统的量测数据主要特征值,降低数据维度;提出基于梯度提升决策树(gradient boosting decision tree,GBDT)的攻击检测模型,用于实现对攻击数据的分类;为了提高GBDT的分类精度,提出三维自适应果蝇优化算法(Three-dimensional adaptive drosophila optimization algorithm,TDADOA),用于优化GBDT的网络参数。仿真对比结果显示,相比于其他传统方法,所提的方法对于攻击数据的检测更加精准,有利于提高泛在电力物联网的安全水平。

摘要： 针对传统果蝇算法在求解零空闲流水车间调度问题时,存在精度及稳定性较差的问题,提出了一种改进果蝇优化算法用以求解该类问题。该方法以最大完工时间最小化为优化目标,在传统果蝇算法的基础上,建立了多种群中心搜索模式,改进嗅觉搜索方式,引入破坏重建、插入领域局部搜索;并将免疫算法激励度引入果蝇视觉觅食阶段;最后通过测试案例,验证了该改进算法的有效性。结果显示该算法不仅能有效提高全局寻优效果,而且具有较好的稳定性,为求解零空闲流水车间问题提出了一种新方法。

摘要： 降噪是超声信号处理的重要环节,正交匹配追踪是一种常用的降噪方法,传统正交匹配追踪算法计算量大、分解精度不高,无法提取强噪声背景下的超声信号.本文提出了一种结合果蝇优化算法和正交匹配追踪的超声信号降噪算法,将正交匹配追踪中的“贪婪”搜索转换为Gabor函数的参数优化问题,利用果蝇优化算法估计Gabor函数的最优值,采用自适应步长以提高果蝇优化算法的全局遍历性,同时引入高维广义CAT映射以跳出局部最优,最后由寻找到的最佳原子重构超声信号.为验证算法的有效性,对仿真的多频超声回波信号和实验采集的锻件试块超声回波信号进行了降噪处理,结果表明,本文提出的方法能有效提取强噪声背景下的超声信号.

摘要： 针对CLLLC谐振变换器闭环系统中模糊PI控制参数选取不当容易导致输出电压动态响应速度变慢的问题,提出了一种果蝇优化模糊PI控制方法,首先将CLLLC谐振变换器闭环系统的性能指标作为果蝇优化算法的适应度函数,然后根据系统反馈信息利用果蝇优化算法对模糊PI控制参数进行全局优化,当系统的性能指标最小时可得模糊PI控制量化因子和比例因子的最优解,最后通过仿真验证了所提方法的有效性。结果表明,果蝇优化模糊PI控制使CLLLC谐振变换器闭环控制系统的动态响应速度更快。

摘要： 本文面向企业运营管理实践,构建了一种基于联合补货策略的选址-库存-配送集成优化新模型。作为典型的NP-hard问题,传统算法难以高效稳定地求解,故本文设计了一种新的混合果蝇优化算法(Fruit Fly Optimization Algorithm,FOA),通过引入进化算法的信息交换、变异、选择操作来增强算法局部寻优能力,采取概率性飞行策略来平衡算法的全局寻优与局部寻优。算例结果表明,新混合FOA算法的准确性和稳定性较标准FOA有了明显的改善,与差分进化、自适应混合差分进化、粒子群优化相比也具有比较优势。

摘要： 为解决现有工程项目信息管理系统信息搜索效率低和算法优化效果差等问题,提出了一种基于线性递减步骤和逻辑混沌映射的改进果蝇优化算法。将果蝇优化算法的固定步骤更改为线性递减步骤,提高果蝇优化算法的准确性。同时,采用逻辑混沌映射可以削弱优化解决方案初始条件的敏感性,提高果蝇优化算法的稳定性。试验结果表明,平均数据搜索效率达到95%。

摘要： 针对果蝇优化算法收敛速度慢、收敛精度低以及候选解只能取正值等不足,提出一种基于双策略协同进化的改进果蝇优化算法,该算法按概率从两个精心构造的进化策略中随机选择其中一个策略,作为当前果蝇个体的嗅觉搜索操作算子,进而形成两个策略混合协同进化的嗅觉搜索机制,达到合理兼顾算法全局探索与局部开发的目的,大幅度提升算法的收敛质量。此外,通过引入佳点集初始化种群方法以及实时视觉更新策略,使初始种群具有较好的多样性,同时加快了算法的收敛速度。借助经典的基准测试函数和平面冗余机械臂的逆运动学求解验证了所提算法的可行性与有效性。结果表明:该算法在寻优速度、精度以及结果稳定性等方面明显优于对比算法。

摘要： 针对基本果蝇优化算法(Fruit fly Optimization Algorithm,FOA)收敛速度慢、寻优精度低的问题,提出一种多策略的变异果蝇优化算法(A Mutant Fruit fly Optimization Algorithm with multi-strategy,MFOA)。首先通过混沌映射对初始种群位置进行初始化,以此来增加种群个体的多样性;然后引入对数递减策略的非线性动态收敛因子,以均衡全局搜索与局部开发能力;最后对果蝇最优个体位置进行柯西变异,利用柯西变异的随机扰动特征避免陷入局部最优。仿真结果表明,提出的改进算法相比与其它算法在寻优过程中能够保持种群多样性,具有更好寻优精度和更快的收敛速度。

摘要： 智能优化算法主要分为4类:仿自然优化算法、进化算法、仿植物生长算法和群体智能优化算法,其中群体智能优化算法是最为重要的一类算法。智能优化算法与图像处理、故障检测、路径规划、粒子滤波、特征选择、生产调度、入侵检测、支持向量机、无线传感器、神经网络等技术领域交叉融合,应用更加广泛。以蝙蝠算法、果蝇优化算法、鲸鱼优化算法、樽海鞘群体算法和哈里斯鹰优化算法为基础,对群体智能优化算法的模型、特征、改进策略及应用领域等进行了综述,从理论研究、改进策略和应用研究3个方面分析了其面临的发展机遇和未来趋势,给出了算法应用的指导意见。研究表明:群体智能优化算法在众多经典问题上的表现较好,而在多目标优化、多约束优化、动态优化和混合变量优化等领域仍有待扩展;不同群体智能优化算法在面对各类具体问题时有效的参数控制仍是未来的研究重点;种群协同进化、探索更高效的混合算法和搜索策略是可行的解决途径。

摘要： 果蝇优化算法(fruit fly optimization algorithm,FOA)是一类新型全局优化算法.本文尝试将FOA引进到高速电机用RMB的优化设计中,以达到提高其高速电机性能指标的目的.

摘要： 本文结合了实验设计理论、计算仿真和统计学方法,提出了一种基于果蝇优化算法(FOA)的新型保险杠横梁复合结构的设计方法,并对横梁复合结构进行优化研究.首先,在整车正面碰撞有限元模型的基础上设计保险杠横梁结构,并根据正面碰撞法规C-NCAP进行整车有限元模型的可行性验证.接着通过极差分析方法得到保险杠横梁复合结构的基本参数的选择方案;然后,以降低人体头部损伤(HIC)为优化目标,以横梁质量和相对成本为约束条件,运用最优拉丁方设计选取样本点,构造目标函数和约束函数的响应面模型.最后,通过果蝇优化算法得到了横梁复合结构尺寸的最优解集,并与遗传算法进行对比,验证果蝇优化算法的全局稳定性和快速收敛性.结果表明,使用新型复合结构的保险杠横梁,在整车正面碰撞工况中,人体头部损伤降低了6.37％,在材料成本不超过120％的情况下质量减轻了4.84％.

摘要： 边坡的稳定性受到多种因素的影响，受研究资料的限制和计算量的影响，本文仅考虑影响边坡的如下8个因素:坡高，坡角，粘聚力，内摩擦角，年降雨量，不良地质因素，地下水位影响，人为活动影响。本文利用果蝇优化算法优化模糊神经网络，构建FOA-FNN算法，利用果蝇算法来训练模糊神经网络的隶属函数等相关参数，然后再利用模糊神经网络算法对所得网络参数组合进行更加精确地优化，从而使得所建立的模糊神经网络模型更加易于收敛，更加趋于稳定，增强其训练和记忆能力，更加利于进行精确地预测和分类等。首先利用马尔科夫链的相关性质对其进行了收敛性分析与证明，结果显示，该算法以概率1收敛于问题的全局最优解;然后用此算法对边坡稳定性实际案例进行了数据测试，仿真得出的预测值和实际值一致，结果较优，表明用FOA-FNN算法进行边坡稳定性分析科学可行，它有效的表达了边坡稳定性与相关因素的非线性关系，具有很好的工程运用前景。

摘要： 本发明公开了一种基于果蝇优化算法的带宽约束组播路由优化方法，本发明在解决带宽约束组播路由问题上应用了果蝇优化算法，并提出了自定义嗅觉随机搜索、味道浓度判断、自定义视觉定位等步骤，相比于其它现有技术，在解决现有技术中解决组播路由问题过程中收敛速度快，获取组播树代价小。

摘要： 本发明提供一种基于卡方检测算法和改进的果蝇优化算法的有效混合特征选择方法。该方法包括：步骤1、采用基于卡方检测算法特征排序策略对种群中的M个个体进行随机初始化；步骤2、采用设定的适应度函数计算所述种群中每个个体的适应度值，将种群中适应度值最大的个体所表示的解作为全局最优解；步骤3、采用改进的果蝇优化算法更新所述种群中的个体，并更新种群中每个个体的适应度值，更新种群中的全局最优解；步骤4、以步骤3作为一次迭代，重复进行步骤3，直至当前迭代次数达到设定的迭代次数。与其他特征选择方法相比，本发明用更少的特征可获得更高分类精确度。

摘要： 本发明公开了尿素催化水解制氨系统控制技术领域的一种基于果蝇优化算法的尿素水解器压力优化控制方法，包括以下步骤：S1：对尿素水解器系统的工作压力进行阶跃响应实验，采集响应实验数据并分为辨识数据和验证数据两部分；S2：用最小二乘法对得到的响应辨识数据进行传递函数辨识，初步得到尿素水解器系统的线性化模型；S3：对步骤S2中得到的线性化模型与步骤S1中得到的验证数据进行比较，最终确认水解器系统线性化模型；S4：对蒸汽调节阀开度进行阶跃响应实验，最终得到从蒸汽调节阀阀门开度到水解器出口压力的传递函数G1，并设计相应的PID控制器；S5：用果蝇算法对PID控制器的控制参数进行优化。

摘要： 本发明公开了基于果蝇优化算法对栓接结合部间距的优化方法，该方法包括如下步骤：对所建立的初始栓接结合部模型进行ANSYS有限元分析，获取结合部各节点的节点编号和节点压力，并且生成ANSYS的命令流文件；基于分形接触理论，使用MATLAB软件，编写运算程序，计算各节点的接触刚度并求和；在isight软件中集成ANSYS和MATLAB组块，并使用其中的optimization组块，引入果蝇优化算法，对栓接结合部螺栓之间的距离long和width进行优化，筛选出致使结合部刚度达到最大值的间距，提供了一种提高高精度机床栓接结合部螺栓间距分布的方法。

摘要： 本发明公开了一种基于果蝇算法优化小波神经网络的海杂波最优软测量仪表及方法，包括雷达、现场智能仪表、控制站、存放数据的现场数据库、基于改进的果蝇优化算法优化小波神经网络的最优软测量上位机以及预报软测量值显示仪。所述的基于果蝇算法优化小波神经网络的最优软测量上位机，包括数据预处理模块、小波神经网络模块、模型更新模块。本发明实现了海杂波的在线最优软测量，克服了人为因素造成的随机性影响，提高了模型预报的稳定性，降低了模型预报陷入局部最优的可能性。

摘要： 本发明公开了一种基于自适应变异果蝇算法优化RBF神经网络的海杂波最优软测量仪表及方法，包括雷达、现场智能仪表、控制站、存放数据的现场数据库、基于改进的果蝇优化算法优化RBF神经网络的最优软测量上位机以及预报软测量值显示仪；所述的基于自适应变异果蝇算法优化RBF神经网络的最优软测量上位机，包括数据预处理模块、RBF神经网络模块、模型更新模块。本发明实现了海杂波的在线最优软测量，克服了人为因素造成的随机性影响，提高了模型预报的稳定性，降低了模型预报陷入局部最优的可能性。

摘要： 本发明公开了一种基于果蝇算法优化RBF神经网络的海杂波最优软测量仪表及方法，包括雷达、现场智能仪表、控制站、存放数据的现场数据库、基于改进的果蝇优化算法优化RBF神经网络的最优软测量上位机以及预报软测量值显示仪，所述的基于果蝇算法优化RBF神经网络的最优软测量上位机，包括数据预处理模块、RBF神经网络模块、模型更新模块。本发明实现了海杂波的在线最优软测量，克服了人为因素造成的随机性影响，提高了模型预报的稳定性，降低了模型预报陷入局部最优的可能性。

摘要： 本发明公开了一种基于果蝇优化最小二成支持向量机的海杂波最优软测量仪表及方法，包括雷达、现场智能仪表、控制站、存放数据的现场数据库、基于改进的果蝇优化算法优化小波神经网络的最优软测量上位机以及预报软测量值显示仪，现场智能仪表及控制站与雷达相连，与现场数据库相连；最优软测量上位机与现场数据库及软测量值显示仪相连。所述的基于果蝇优化最小二成支持向量机的最优软测量上位机，包括数据预处理模块、小波神经网络模块、模型更新模块，以及提供了一种用软测量仪表实现的软测量方法。本发明实现了海杂波的在线最优软测量，克服了人为因素造成的随机性影响，提高了模型预报的稳定性，降低了模型预报陷入局部最优的可能性。

摘要： 本发明公开了一种基于自适应变异果蝇算法优化小波神经网络的海杂波最优软测量仪表及方法，包括雷达、现场智能仪表、控制站、存放数据的现场数据库、基于改进的果蝇优化算法优化小波神经网络的以及预报软测量值显示仪，现场智能仪表及控制站与雷达相连，与现场数据库相连；最优软测量上位机与现场数据库及软测量值显示仪相连。所述的基于自适应变异果蝇算法优化小波神经网络的最优软测量上位机，包括数据预处理模块、小波神经网络模块、模型更新模块。本发明实现了海杂波的在线最优软测量，克服了人为因素造成的随机性影响，提高了模型预报的稳定性，降低了模型预报陷入局部最优的可能性。

摘要： 本发明公开了一种基于自适应变异果蝇优化最小二成支持向量机的海杂波最优软测量仪表及方法，包括雷达、现场智能仪表、控制站、存放数据的现场数据库、基于改进的果蝇优化算法优化小波神经网络的最优软测量上位机以及预报软测量值显示仪，现场智能仪表及控制站与雷达相连，与现场数据库相连；最优软测量上位机与现场数据库及软测量值显示仪相连。所述的基于自适应变异果蝇优化最小二成支持向量机的最优软测量上位机，包括数据预处理模块、小波神经网络模块、模型更新模块。本发明实现了海杂波的在线最优软测量，克服了人为因素造成的随机性影响，提高了模型预报的稳定性，降低了模型预报陷入局部最优的可能性。