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《大连理工大学》 2005年
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文化粒子群优化算法及其在布局设计中的应用研究

艾景波  
【摘要】:本文研究文化粒子群算法及其在布局方案设计中的应用,其工程应用背景是复杂系统布局设计问题,如:航天器舱的布局方案设计、集成电路元件布局设计等。本文所研究的布局设计问题从数学理论角度讲,属于组合优化问题,具有NP难度;从实用角度考虑,具有广泛的工程背景和应用价值。 布局设计问题长久以来一直为学术界和工程界所密切关注,并且发展了一系列具有可操作性的求解算法,如启发式算法、图论法、演化计算等。但对布局问题求解算法的探索不存在某种算法一统天下的局面,因此对布局设计问题的探索从未止步。粒子群优化算法(PSO)是一种新兴的基于群体进化的优化方法,是演化计算的一种,具有计算简单、鲁棒性好等优点,已成功应用于多个领域,但它还存在着易陷入局部最优、全局搜索能力不强等缺点,为克服其缺点,本文在深入研究粒子群优化算法和文化算法的基础上,将粒子群优化算法纳入文化算法框架,发挥二者的长处,提出了文化粒子群优化算法,用于解决本文布局设计问题。 本文主要工作如下: (1)给出文化粒子群优化算法。该算法模型将PSO纳入文化算法框架,组成基于PSO的主群体空间和知识空间两空间,两空间具有各自群体可以独立并行演化,并在适当的时机实现知识空间对主群体空间的引导,达到改善粒子群优化算法全局搜索能力、提高计算精度的目的。 (2)对布局算例进行数值仿真实验。以卫星舱布局和集成电路设计为应用背景,建立相对应的简化数学模型,描述了该布局问题,并应用本文提出的算法、粒子群优化算法(PSO)以及遗传算法(GA)进行了对比仿真实验,结果表明本文方法是可行的和有效的,并优于PSO算法,与GA相比各有所长。 本课题以及求解方法具有理论意义和应用参考价值,为继续深入研究布局优化设计方法提供了参考。 本论文课题属国家自然科学基金项目(No.50275019,50335040)资助。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TP301.6

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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3 张磊;吴义国;魏星;;一种基于线性动态参数的自适应粒子群优化算法[J];现代计算机(专业版);2011年05期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 谭枫;介入式文化算法及其应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 莫愿斌;粒子群优化算法的扩展与应用[D];浙江大学;2006年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈阳;基于人工鱼的全局优化文化算法及其应用[D];郑州大学;2010年
2 杨立标;基于混合优化策略的粒子群算法及其应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 刘翔;文化微粒群算法及其在风电场风能资源评估中的应用[D];华东理工大学;2011年
4 栗首;应用于阵列天线方向图综合的文化算法研究[D];燕山大学;2011年
5 汪丽娜;文化智能优化算法及其在约束优化问题中的应用研究[D];华东理工大学;2012年
6 刘弟新;机械加工设备布局方法及其仿真技术研究[D];大连理工大学;2006年
7 高丽丽;文化算法及其在建筑创新设计中的应用[D];山东师范大学;2008年
8 李明华;基于微粒群算法的污水管道优化系统研究[D];苏州大学;2008年
9 张颖;文化算法及其在投资组合中的应用研究[D];哈尔滨理工大学;2008年
10 何洋林;文化进化算法在车间生产调度中的应用研究[D];上海理工大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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8 罗德江;张永锋;刘诚;;非线性回归分析的PSO小波网络方法及应用[J];成都理工大学学报(自然科学版);2007年06期
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10 李艳灵;李刚;;粒子群优化算法研究进展[J];重庆工学院学报(自然科学版);2007年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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3 王浩;徐豪华;马全峰;;改进粒子群算法在军事仓库选址中的应用[A];第十届中国科协年会论文集(一)[C];2008年
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6 谢君;王航宇;;基于遗传算法的仓库作业调度研究[A];2005中国控制与决策学术年会论文集(下)[C];2005年
7 骆再飞;管冰蕾;周世官;;基于混合粒子群优化的神经网络学习算法[A];2009中国控制与决策会议论文集(2)[C];2009年
8 张伟;李守智;高峰;刘振山;;几种智能最优化算法的比较研究[A];第二十四届中国控制会议论文集(下册)[C];2005年
9 封磊;蔡创;齐春;乔锃;;PSO和GA的对比及其混合算法的研究进展[A];第16届中国过程控制学术年会暨第4届全国故障诊断与安全性学术会议论文集[C];2005年
10 裴振奎;刘健;华夏;;求解随机车辆路径规划问题的混合微粒群算法[A];2008通信理论与技术新进展——第十三届全国青年通信学术会议论文集(上)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 戴运桃;粒子群优化算法研究及其在船舶运动参数辨识中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 谭佳琳;粒子群优化算法研究及其在海底地形辅助导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 曲建华;基于群体智能的聚类分析[D];山东师范大学;2010年
4 宫轶松;粒子滤波算法研究及其在GPS/DR组合导航中的应用[D];解放军信息工程大学;2010年
5 齐峰;人工神经树网络模型的优化研究与应用[D];山东师范大学;2011年
6 徐冲;分岔隧道设计施工优化与稳定性评价[D];北京交通大学;2011年
7 王楠;发电调度优化模型与方法研究[D];华北电力大学(北京);2011年
8 聂黎;基于基因表达式编程的车间动态调度方法研究[D];华中科技大学;2011年
9 李波;基于图像分析的车辆识别与跟踪若干关键技术研究[D];华中科技大学;2011年
10 陈文清;基于免疫机理的水泥生产工艺故障智能诊断方法研究[D];华中科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘奇;基于混合粒子群算法的ZnO镀膜光纤传感器的参数优化[D];南昌航空大学;2010年
2 马冉冉;集成学习算法研究[D];山东科技大学;2010年
3 姜念;区间自适应粒子群算法研究及其应用[D];郑州大学;2010年
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5 杨书显;基于PSO算法的氧乐果合成过程建模与控制研究[D];郑州大学;2010年
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【同被引文献】
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10 李占国,唐慧君,王彤宇,张秋萍;基于遗传算法的可重构制造单元设备布局优化方法的研究[J];长春理工大学学报;2003年02期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 谭枫;介入式文化算法及其应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 华云;利用CDMA系统下行链路实现移动终端定位的研究[D];电子科技大学;2002年
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7 凌国良;关于丰田生产方式的形成过程及在中国企业的应用研究[D];浙江大学;2005年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级引证文献】
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2 周娜;徐克林;郭爽;;基于遗传算法的车间布局多目标优化[J];工业工程;2011年05期
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9 王星博;王永华;于光辉;尹大伟;;引入平均最好位置的量子粒子群算法及在航空发动机非线性模型求解中的应用[J];航空发动机;2013年01期
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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中国期刊全文数据库 前10条
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6 林川;粒子群优化与差分进化算法研究及其应用[D];西南交通大学;2009年
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7 李涛;基于SVM和PSO的非线性模型预测控制及应用研究[D];上海交通大学;2008年
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