基于人工鱼群算法的篮球跳投轨迹实时跟踪

篮球运动轨迹跟踪方法由于轨迹特征提取效果差,导致跟踪误差高,提出一种基于人工鱼群算法的篮球跳投轨迹实时跟踪方法。提取三维坐标系下图像中篮球边缘轮廓信息,通过滤波函数消除篮球跳投图像噪声,基于人工鱼群算法提取图像中篮球跳投轨迹特征,寻找篮球运动轨迹的最优解集,改进篮球实时跟踪匹配路径,形成轨迹跟踪函数。实验结果可知,该方法的平均轨迹跟踪误差为18.28mm,与常规方法相比降低了6.22mm以上。因此,该跟踪方法的篮球轨迹跟踪精度更高,并且实时跟踪轨迹与真实轨迹更吻合。

基于改进人工鱼群算法的车辆可靠性估计技术

在零部件研发过程中,对零部件进行可靠性估计至关重要,而威布尔分布被广泛用于模拟失效分布,因此对威布尔分布的参数估计对零部件可靠性预测和分析非常关键。对此,文章提出了一种用于车辆零部件可靠性评估的基于改进人工鱼群算法的新型威布尔分布估计方法,首先从理论上构建了威布尔分布的最大似然估计模型,并对相关模型进行详细的介绍;然后基于人工鱼群算法求解效率低和质量不高的缺陷,通过引入Levy飞行策略和感知距离自适应调节策略对原始人工鱼群算法其进行改进;最后,运用改进人工鱼群算法进行蒙特卡洛模拟仿真试验,进而对威布尔分布参数拟合效果进行比较和分析。结果表明,对于威布尔分布的参数估计,文章所提出的改进人工鱼群算法比其他元启发式算法给出了更准确的参数估计,能够为汽车零部件开发与可靠性评估提供科学有效的指导。

基于改进人工鱼群算法的无人机三维航迹规划

无人机航迹规划算法中,针对传统人工鱼群算法(Artificial Fish Swarm Algorithm,AFSA)存在易陷入局部最优、优化效率不佳等问题,引入了步长衰减函数,提出了一种自适应步长的人工鱼群算法(Adaptive Step Size Artificial Fish Swarm Algorithm,AS-AFSA),实现航迹规划中全局与局部收敛的自适应;进一步给出了人工鱼权重优化策略,提高人工鱼群算法的收敛速度与精度。仿真结果表明,改进人工鱼群算法在无人机航迹规划情景下表现优异,迭代次数相同条件下,航迹代价相较于狼群算法(Wolf Colony Algorithm,WCA)优化了4.5%,相较于传统人工鱼群算法优化了2.5%。

基于神经网络和人工鱼群算法的惯性延时微通道优化

为了保证中、小口径弹引信的炮口安全性控制要求,设计了具有肋板阻尼结构的惯性延时微通道,同时为了保证其具有稳定的延时性能,研究了该微通道在高离心转速下的延时响应性能。采用了神经网络模型和人工鱼群算法对蛇形微通道内肋板的结构位置进行优化设计。用两相流水平集模型以微通道的延迟时间为研究对象进行了模拟仿真,得到180组样本数据,分析发现肋板结构在微通道内的不同位置与延迟时间呈现出高度的非线性关系。根据样本数据建立神经网络模型用以拟合设计变量与优化目标之间的映射函数,并采用人工鱼群算法对神经网络模型拟合的映射函数的参数进行优化。结果表明,经过结构优化之后,在1 000 g离心环境下微通道中流体的延迟时间从最短的11.446 ms提升到了25.054 ms,延时效果得到了显著提升。最后研究了优化后的结构在中、小口径弹引信使用环境下的延时特性,验证了其满足大部分中、小口径弹引信的延时控制要求。

基于改进人工鱼群算法的蠕虫机器人路径规划

针对人工鱼群算法在机器人路径规划中存在路径长、精度不高、易陷入局部最优等问题,提出了一种改进的人工鱼群算法,旨在提高算法效率及精度。首先,在算法觅食行为中加入寻优循环,减少算法在路径规划中选取位置点的随机性,使机器人能够更快地走向目标点;其次,融合禁忌搜索算法,通过引入禁忌表来记录算法陷入局部最优的路径,使算法在选取新位置点时能够避开局部最优区域,避免算法在局部过度循环,同时对规划出的路径进行优化处理,删去重复栅格点之间的路径,保证路径中没有重复的栅格点;最后,将改进后的人工鱼群算法应用在一种新型的三维栅格地图中。实验结果表明:相较于其他对比算法,在地图1、2、3中改进人工鱼群算法所取得的平均路径长度分别减少了10%、15%、30%,在复杂地图中路径规划的成功率提高了75%。

基于鸟群人工鱼群算法的区块链移动边缘计算卸载模型

计算密集型任务数量的增加导致智能移动设备(Smart Mobile Devices,SMD)计算任务过载,借助MEC(Mobile Edge Computing Servers)及利用网络中空闲边缘设备(Edge Devices,ED)可使计算能力受限的SMD将计算任务卸载到MEC和ED协作中,并基于委托信誉证明(Delegated Proof of Reputation,DPoR)共识机制增强系统的安全性。文中提出一种基于鸟群人工鱼群算法(Bird Swarm-Artificial Fish Swarm Algorithm,BS-AFSA)的区块链移动边缘计算卸载模型,将任务卸载问题转化为优化目标函数来降低计算开销。采用改进鸟群人工鱼群算法来优化任务时延和能量消耗,对算法中的行为参数进行针对性构造,并改进拥挤度因子来提高后期迭代中寻优的局部搜索精度。仿真结果表明,与其他基准算法相比,文中所提算法减少了陷入局部最优的可能性,并降低了联合卸载方案的系统总开销。

基于人工鱼群算法改进栖息地法的河流生态流量计算

广泛应用于生态流量计算的栖息地法,近年来理论基础受到许多国外学者的质疑。针对其存在的问题,通过采用人工鱼群算法中的视野、奖励权重、拥挤度参数对栖息地法进行了3个方面的改进,其中,视野、奖励权重、拥挤度参数分别代表鱼类搜寻适宜栖息地的能力、鱼类聚群后优选栖息地的倾向和鱼类实际选择栖息地时的逻辑。以淮河中游鲁台子~淮南段为研究区域,发现改进后的计算方法具有较好的稳定性,能够体现鱼类自我优化栖息地选择的过程,可以反映栖息地的利用情况,显著提高了栖息地法计算结果的可信度。

基于人工鱼群算法的水风光联合调峰优化模型

本文提出基于多Agent人工鱼群算法(MAAFAS)的,以剩余负荷均方差最小为目标函数的梯级水风光短期调峰优化调度模型。该模型充分结合了Agent算法的自主性和人工鱼群算法的全局寻优性,降低了约束的复杂性,易于获得复杂问题求解下的最优解。并以我国南方地区某流域的6座水电站,11座风电场,4座光伏电站组成的风光水电源互补系统为研究对象,从不同来水场景下(汛期、枯期)进行实例分析。结果表明:该模型可以有效地利用水电能源的调峰能力,平均提高负荷峰谷差降幅率到44.65%,缩小原始负荷峰谷差3300 MW,剩余负荷趋于平稳,便于风光能源的更好消纳,是一种实用性较强的水风光短期调峰优化方法。

自适应差分变异的人工鱼群算法

针对人工鱼群算法存在的全局搜索能力欠缺,鲁棒性差及易陷入局部极值等不足,提出一种自适应差分变异的人工鱼群算法(ADMAFSA).首先,该算法采用自适应视野和步长策略,改善种群个体在较优区域的精细搜索能力,提升算法的寻优精度.其次,在人工鱼群的随机行为中引入反向学习机制,通过发掘潜在的寻优空间,提高算法的全局搜索性能,避免算法早熟收敛.最后,借鉴差分进化算法对质量较差的人工鱼进行变异操作,从而增加鱼群的多样性,降低算法陷入局部极值的可能性.为验证改进算法的性能,本文对6个基准测试函数和8个CEC2019函数进行仿真,与其他AFSA变体、新型智能算法进行对比,实验结果表明,ADMAFSA在寻优精度和鲁棒性方面均有所提高.最后,在齿轮系设计问题上,进一步证明了改进算法具有较好的优化效果.

改进的人工鱼群算法

通过对人工鱼群算法的研究,给出了改进的人工鱼群算法。采用最优个体保留策略对觅食行为进行改进,防止群体中最优个体的退化;给出加速个体局部搜索方法,改进算法中的聚群行为和追尾行为,使全局最优值更快地突现出来;根据双射的定义和性质,在不影响最终寻优结果的情况下对问题的搜索域进行"缩小",从而加速了全局搜索。仿真结果表明改进的人工鱼群算法具有求解精度高、寻优成功率高、收敛速度快、算法稳定等优点。

云人工鱼群算法

借鉴人工鱼群算法的思想,利用云模型云滴的随机性和稳定倾向性的特点,提出了一种新的人工鱼群算法——云人工鱼群算法,并用于求解具有变量边界约束的非线性的复杂函数最优化问题。计算机仿真结果表明,云人工鱼群算法具有计算精度较高,搜索速度较快等特点,具有一定的参考和应用价值。

混沌人工鱼群算法及其在灌区优化配水中的应用

对人工鱼群算法进行了改进,结合灌区优化配水问题,建立了灌区优化配水的混沌人工鱼群算法模型。通过对山东省威海市节水灌溉示范区进行优化计算,算法能有效地搜索到灌区净效益最高点,优化后与现状种植结构相比,粮食作物面积减少,经济效益较高的果树面积增大,灌区净效益提高56%。优化结果表明,混沌人工鱼群算法应用于灌区优化配水计算切实可行,为复杂的灌区优化配水问题提供了新的思路和方法。

基于混沌人工鱼群算法的输电网规划方法

人工鱼群算法收敛速度快,但存在早熟收敛现象;混沌优化算法具有遍历性、随机性和对初值敏感的特点,虽然全局搜索能力强,但收敛速度慢。大规模输电网规划方法对求解速度的要求越来越高,为此结合人工鱼群算法和混沌优化算法,提出了适用于输电网规划的混沌人工鱼群算法,该算法继承了混沌优化算法特点,使人工鱼群在搜索过程中避免陷入局部极值,同时改进了人工鱼的视野和游动步长,加快了寻优效率。算例结果验证了该算法的可行性。

求解全局优化问题的混合人工鱼群算法

把Powell算法作为人工鱼群算法的一个局部搜索算子,嵌入到自适应人工鱼群算法中,构成一种基于Powell算法和自适应人工鱼群的混合算法。该算法充分利用了自适应人工鱼群算法的全局收敛性和Powell算法的强局部搜索能力,使得混合算法的全局收敛性能得到了改善,并且减少了计算量。计算机仿真结果表明,自适应混合人工鱼群算法能够在保持较高精度的前提下快速收敛。

量子人工鱼群算法

融合量子计算与智能优化的新型高效优化算法层出不穷,成为现在优化算法研究的主流.为此,将量子计算引入到人工鱼群算法中,提出一种新型的量子进化算法———量子人工鱼群算法.该算法用量子计算的方法重新描述了人工鱼的行为,用量子比特对人工鱼进行编码,用量子旋转门实现人工鱼的更新操作,用量子非门进行人工鱼变异,从而实现了目标的优化求解.并分别以函数极值和TSP问题为例进行了仿真,验证了算法的有效性.

基于优化全局版人工鱼群算法的斜拉桥成桥索力优化

为解决斜拉桥索力优化办法中常见的计算效率低、调索过程盲目等问题,提出了一种优化的全局版人工鱼群算法(OP-GAFSA)。优化后的算法引入了粒子群算法(PSO)的速度和位置更新策略,可有效求解多个基本测试函数最优值。相较于斜拉桥传统设计方法,OP-GAFSA算法具有更高的索力优化效率,且所求斜拉桥成桥状态弯曲能更小、结构线型更平顺,主跨最大挠度减小了81.6%。与PSO算法、人工鱼群算法(AFSA)和GAFSA算法相比,OP-GAFSA算法寻优时间短、计算效率高、结果离散性小,在解决斜拉桥索力优化问题时更具优势。

基于约束优化问题的人工鱼群算法及其改进

在人工鱼群算法基础上,对人工鱼群算法进行改进,结合遗传算法提出的适应度函数来解决约束优化问题.具体表现在改进了人工鱼的觅食行为,另外引入了吞噬行为以便加快收敛速度,得到更优的适应度值.仿真结果表明改进的人工鱼群算法在解决约束优化问题时,具有收敛速度快、适应度值优、全局寻优性能强等优点.改进的人工鱼群算法较之基本人工鱼群算法具有更好的性能.

利用人工鱼群算法对光纤陀螺随机漂移建模

利用历史数据,对光纤陀螺随机漂移进行准确建模,对提高光纤捷联惯导系统的精度具有十分重要的意义。文中详细介绍了人工鱼群算法(Artificial Fish Swarm Algorithm,AFSA)和改进人工鱼群算法(Improved Artificial Fish Swarm Algorithm,IAFSA),给出了AFSA对随机信号建模的详细步骤和方法,分别应用传统的时间序列分析方法、人工鱼群算法、改进人工鱼群算法对光纤陀螺的随机漂移进行了建模。建模结果表明,AFSA对光纤陀螺随机漂移建模准确,比传统时间序列分析建模精度提高1.5%,IAFSA建模精度比AFSA建模精度更高,其收敛速度也更快。无论是从建模复杂度上,还是在建模精度上,AFSA和IAFSA均优于传统的时间序列分析方法,IAFSA是一种收敛速度更快、建模精度更高的光纤陀螺随机信号建模方法。

组合优化问题的人工鱼群算法应用

通过模仿鱼类的行为方式 ,提出了一种基于动物自治体的优化方法—人工鱼群算法 (ArtificialFish-schoolAl gorithm) ,并将其用于组合优化问题的求解 .介绍了该算法在此类问题求解中的距离、邻域等概念 ,给出了具体的实现方法 .最后以TSP问题为例对该算法进行仿真测试 .结果表明它具有快速收敛的能力 .

一种改进的人工鱼群算法

人工鱼群算法是一种基于动物行为的群体智能优化算法。该文提出一种改进的人工鱼群算法,在觅食行为中让人工鱼直接移动到较优位置,以加快算法的搜索速度,动态调整人工鱼的视野和步长,使其在算法运行初期保持最大值,并逐渐由大变小。该算法较好地平衡了全局搜索能力和局部搜索能力,提高了算法运行效率和精度。仿真结果表明,改进的人工鱼群算法收敛性能比原有算法提高了1倍以上。