珠江口盆地陆丰13洼原型盆地类型与分段差异演化

陆丰13洼是珠江口盆地东部的传统重点探区,当前油气勘探缺乏领域性和规模性目标,因此有必要对洼陷进行整体分析和区域解剖,开展原型盆地恢复、构造分段差异性等基础地质研究。研究表明,13西洼原型盆地为典型的北断南超箕状半地堑,具脆性变形特征,西段为继承型半地堑,东段为弱迁移型半地堑。13东洼具明显的构造分段差异性:西段原型盆地为迁移型叠合洼陷,裂陷晚期(恩平期)断拗叠置于裂陷早期(文昌期)箕状半地堑上,应为基底以深岩浆底侵带不断向北迁移所致;中段原型盆地为宽缓型半地堑和断拗叠加,控洼断裂数量多但活动性弱,具韧性变形特征,基底以深多见岩浆局部强烈底侵;东段原型盆地为北断南超箕状半地堑。在恢复洼陷各段不同裂陷阶段原型盆地的基础上,重点剖析了各段的构造样式及其演化横向差异,探讨其差异演化过程及深部动力学机制,指出岩浆底侵及热机制差异是造成陆丰13洼多类型原型盆地及其分段差异演化的控制因素,填补了珠江口盆地陆架区热机制与洼陷差异变形研究的空白。该认识对深入研究陆丰13洼基础石油地质条件及油气富集成藏的横向差异性提供科学依据,并将为下阶段油气勘探提供理论借鉴和参考。

一种基于差异演化算法求解折扣{0-1}背包问题的应用研究

折扣{0-1}背包问题(Discounted(0-1)Knapsack Problem,D{0-1}KP)是一个经典的组合优化问题。将差异演化算法中实数编码映射为整数编码,进一步完善约束条件,求得D{0-1}KP最优解,并使用动态规划算法对改进算法进行验证,验证结果表明,改进后的差异演化算法能够用于求解数据规模大的D{0-1}KP,并能够得到适应度最高的最优个体,即最优解。在验证之后对差异演化算法中两个重要参数进行测试取值,得出使用差异演化算法求解D{0-1}KP收敛速度快、稳定性好的参数取值范围。

边缘海盆地断层差异演化成因的数值模拟:以西湖凹陷平北斜坡带为例

东海陆架盆地中生代以来的成盆过程中,发育了大量陆倾控盆断裂,其发育模式与形成演化与东亚其他边缘海盆地差异明显。前人关注东海陆架盆地迁移特征,而忽略了断层差异演化的形成机制,对断层发育过程控制因素缺少深入研究。西湖凹陷平北斜坡带北部为海倾断层组成的断阶区,南部为陆倾断层组成的半地堑区,断裂差异演化指示着东海陆架盆地的成盆过程。本文通过离散元数值模拟,模拟陆倾和海倾断层的形成及演化,以探讨断层几何发育特征的控制因素。结果表明,岩性差异对斜坡带断层演化有较大影响,较高抗剪强度岩层破裂易产生陆倾控盆断裂,而低抗剪强度岩石则易形成向海倾断层。应力作用方向是区域差异演化的重要控制因素,岩石强度相同,应力作用方向相反时,断层倾向相反。盆地形成过程中发育众多凹陷斜坡,但坡度不是断层差异演化的主导因素。平北斜坡带和边缘海盆地的差异演化可能是由基底强度差异或应力方向差异导致的。本文利用离散元数值模拟平北斜坡带断裂差异演化过程,为东海盆地构造演化机制及边缘海盆地的形成提供了思路和理论依据。

广西2010-2020年国内旅游经济空间差异演化及影响因素分析

为探究国内旅游经济空间的结构和影响因素,文章选取国内旅游人次和收入作为国内旅游经济的衡量指标,运用加权变异系数、旅游经济发展水平梯度等指标和重心模型分析广西2010-2020年国内旅游经济空间差异演化特征,并借助地理探测器探究主要影响因素。结果表明:广西国内旅游经济一直处于非均衡发展状态,随着时间的推移,南北差异有所缓解,东西差异不断增大,相对差异逐步收敛,绝对差异不断增大,虽然整体呈均衡发展态势,但不同区域间的发展差距仍不容忽视;在空间上,广西国内旅游经济重心整体移动幅度不大,具体可划分为拉锯波动和持续北上两个阶段,并逐渐形成了以南宁市和桂林市为核心、柳州市和玉林市为两翼的“双核两翼”的国内旅游经济发展等级空间格局,新冠疫情期间其空间布局没有改变,部分位于国内旅游经济发展等级为一般地区的城市其梯度值不降反增;广西国内旅游经济差异是多因素共同作用的结果,并相较于地区经济发展水平、旅游接待设施、旅游服务设施等物质保障因素,人才、创新等软性因素的作用更强。

差异演化算法及其改进形式的综述

差异演化算法是一种基于群体差异的演化算法,群体中每个向量代表问题的一个候选解,该算法利用向量之间的差异扰动整个种群,求解问题的最优解。综述了差异演化算法的基本原理、常用测试函数和算法优缺点,讨论了多种改进手段,如:三角变异、混沌理论、逆向计算、均匀设计表等,并给出了未来可能的研究方向。

基于差异演化算法和郭涛算法的文化算法

针对数值优化问题,对差异演化算法进行改进,获得多子差异演化算法。将多子差异演化算法和基于自适应搜索子空间的郭涛算法融合到文化算法的框架中,提出一种新的文化算法。实验结果表明,与多子差异演化算法、差异演化算法和基于自适应搜索子空间的郭涛算法相比,该算法收敛速度快,不易陷入局部最优,所得解的质量更好。

差异演化的实验研究

首先基于一些实例研究了差异演化(DE)的参数选择问题;然后在分析DE特点的基础上,将缩放因子F由固定数值设为随机函数,实现了一个简化的DE版本(SDE).该方法不仅减少了需调整的参数,而且对CR的参数选择更为宽松.与已有文献中遗传算法的带约束型数值优化问题的实验结果对比,表明SDE能在较少的计算次数内获得较好的结果.

基于非支配排序差异演化的应急资源多目标分配算法

应急资源分配(Emergency resource allocation,ERA)是灾害应急管理中的核心环节,主要研究如何高效合理地把各储备点的应急救援物资分配给各发放点.然而,在大规模突发灾害发生后,每个发放点极可能会同时向多个储备点请求多种救援物资,从而带来潜在的应急资源冲突.为此,本文首先构建了考虑应急资源冲突消解的多储备点、多发放点、多种救援物资的应急资源多目标优化模型,并提出了一种基于非支配排序差异演化和编码修正机制的应急资源多目标分配算法.对比实验结果表明,该算法在大规模样本下能够从全局角度同时给出多个发放点的应急资源分配方案,有效实现多个储备点同时为多个发放点协同配备应急资源,而且不会产生任何应急资源冲突,为解决应急资源受限情况下的大规模应急资源分配问题提供了一个有益的尝试.

差异演化算法改进与应用

提出了一种改进的差异演化算法MDE(modified differential evolution algorithm),该算法首先对差异演化算法的缩放因子进行混沌计算,减少了用户参与程度,平衡了算法的收敛速度与全局搜索能力;其次引入灾变因子,对群体中的个体进行小概率淘汰,同时又有新的个体加入,从而提高了群体多样性,提高了算法的全局搜索能力。仿真实验与工程实例表明,该算法具有较好的全局搜索能力。

差异演化算法及其在机械优化设计中的应用

针对约束优化问题,提出了一种适于约束优化的自适应交叉率中心差异演化算法。在约束处理上采用只更新可行域内的点的方法,避免了传统的惩罚函数方法中对惩罚因子的设置,使算法的实现变得简单,同时在差异演化算法中引入群体中心点参与群体最优点的竞争,并且对交叉概率进行动态调整。仿真实验结果和工程计算实例表明,提出的算法具有较快的收敛速度和较好的稳定性、鲁棒性。

一种动态改变权重因子和交叉率的混沌差异演化算法

针对非凸、多峰及非线性函数优化难的问题，在差异演化（DE）算法的基础上进行了改进，提出了一种动态改变权重因子和交叉率的混沌差异演化算法（CDDE）．在该算法中引入进化速度因子和聚集度因子．权重因子被表示为聚集度因子的函数，交叉率被表示为进化速度因子的函数．在每次迭代时利用聚集度因子动态改变权重因子，利用进化速度因子动态改变交叉率，从而使算法具有动态自适应性．引入混度变异算子，利用混沌的随机性和遍历性使算法具有较强的跳出局部最优值的能力．通过对3个典型函数的测试表明，CDDE算法收敛速度明显好于DE，收敛精度得到了提高．

差异演化算法的数值模拟研究

差异演化作为一种较新的演化算法,具有较强的寻优能力,但其优化性能受差异演化模式类型及演化控制参数取值的影响非常大。通过一组测试函数的数值模拟研究,给出了演化模式合理选取及演化参数(包括种群大小、交叉概率及缩放因子)合适取值的方法,解决了差异演化算法在应用时面临的一系列问题。此外,还基于演化能力较强的差异演化模式DE/rand/1/exp,提出了一种新的演化模式DE/rand2/1/exp,进一步提高了差异演化效率。

一种并行混沌差异演化算法

在提出的并行混沌差异演化算法中,差异演化算法与混沌搜索并行进行,采用基于最优个体的差异演化算法,差异演化的权重因子随种群的聚集度和算法停滞代数作动态调整,而交叉率随种群的进化速度动态调整.利用混沌的随机性和遍历性来扩大算法的搜索范围,与差异演化算法实现功能互补,在每一代并行计算后,引入灾变算子,在达到灾变条件时,对种群实行灾变操作,从而避免了算法陷入局部的最优值.仿真结果表明,与基本差异演化算法相比,并行混沌差异演化算法的收敛速度快,搜索效率高,可用于解决复杂的机器学习问题.

差异演化算法在热连轧工作辊温度仿真中的应用

针对热连轧工作辊温度仿真计算,给出了忽略热载荷在时域内初始相位差的轴对称模型。通过对模型特点的分析,指出忽略热载荷在时域内初始相位差的轴对称模型实际是一种三维仿真模型,并根据此仿真模型建立了变步长计算温度场的有限差分方程。由氧化铁皮厚度的线性函数来近似表示工作辊与轧件等效换热系数,由喷射区水冷换热系数和喷射区之间的水冷系数计算得到工作辊与冷却液等效换热系数。针对差异演化算法后期收敛速度下降,甚至有时会陷入局部最优点的缺陷,提出根据种群聚集度来动态调整缩放因子,同时引入求解域内的均匀变异操作。并用改进后的差异演化算法对两种等效换热系数进行了优化。仿真结果与实测结果规律一致,证明忽略热载荷在时域内初始相位差的轴对称模型经差异演化算法优化参数后能准确预报工作辊的温度场。

基于差异演化算法的高速储能飞轮形状优化设计

采用差异演化算法对高速储能飞轮的形状进行优化,以实现储能飞轮具有最大的质量能量密度,并且以在高速旋转的状态下满足强度要求为设计目标。针对差异演化算法进化速度依赖种群个体差异的特点,提出权重因子随种群聚集度变化而变化的策略,并增加混沌变异操作,以提高算法跳出局部最优的能力。构建了仿真优化程序,通过Visual C++6.0调用通用有限元软件ANSYS来计算飞轮的应力分布。通过优化计算得到了满足强度要求的质量能量密度最大的飞轮形状,与同质量的圆盘飞轮相比,转动惯量提高了28.39%。

基于残差修正的涡轮增压机组差异演化建模与降负荷特性分析

针对船用增压锅炉涡轮增压机组的建模与运行特性分析问题,提出了一种基于差异演化算法和残差修正的演化建模方法.在涡轮增压机组机理模型的基础上,采用差异演化算法辨识模型参数,利用原始数据和所建模型的残差进行修正,避免了采用经验值或理想状态下的实验数据作为模型参数所造成的偏差,在所建模型和已有增压锅炉涡轮增压机组模型的基础上进行仿真实验,研究了涡轮增压机组在快速降负荷过程中的动态特性,并通过仿真结果与原始数据的对比验证了其可靠性.结果表明:在给定的模型空间和参数范围内,采用残差修正的差异演化算法能够自动生成同时满足实时性和精度要求的显性模型;通过对仿真结果分析发现,相对于锅炉,涡轮增压机组在快速降负荷过程中出现了明显滞后的现象,甚至可能导致锅炉熄火.

基于多目标差异演化算法的并联机构结构优化

针对并联机构优化设计的复杂性,建立了多目标优化模型,并使用多目标差异演化算法(MODE)对模型进行了求解。在MODE中,使用改进的快速排序法构造外部种群,基于动态聚集距离对外部种群进行削减,使用随机排序法处理约束问题。以3-TPT并联机器人机构的工作空间和速度全域性能为目标建立了多目标优化模型,利用蒙特卡洛方法对两个目标进行了定量评价,并使用MODE实现了模型求解。多目标优化模型的建立对其他并联机构具有借鉴意义。实验结果也表明MODE是一种行之有效的多目标求解算法。

基于差异演化算法的动压滑动轴承多目标优化

为研究流体动压轴承的多目标优化问题,提出一种改进多目标差异演化算法。该算法在选择差分向量时,对产生差分向量的两个个体比较其优劣,用非支配解减去支配解,引导个体向非劣解进化,提高算法的收敛速度;其次提出了种群修剪策略,消除进化后期种群中相同个体引起的种群全局搜索能力下降的缺点,以提升算法的全局寻优能力。通过与其它算法的比较,发现该算法能有效避免'早熟'收敛,具有较好的收敛速度和多样性。工程实例求解结果表明了算法的工程可行性。

差异演化算法在Van Genuchten方程参数优化估计中的应用

描述土壤水分特征曲线的Van Genuchten方程是一非线性方程,采用传统的方法对方程参数进行估计往往因为计算复杂而使估计结果带有较大的误差。差异演化算法是一种简单、有效的新智能进化算法,因此,文章用该算法对Van Genuchten方程的参数进行优化估计;结果表明,差异演化算法在Van Genuchten方程参数估计应用中,表现出求解速度快、计算精度和自动化程度高、通用性强等优点,可作为计算Van Genu-chten方程参数的一种新方法。

改进的差异演化算法

针对差异演化算法求解复杂优化问题效率不高问题,提出一种改进的差异演化算法。该算法采用单种群机制提高全局搜索能力,利用二次局部变异操作使当前种群中的部分个体在当前最优个体附近寻优,增强局部搜索能力。利用不同类型的标准测试函数对该算法进行测试,并与差异演化算法、动态差异演化算法和粒子群优化算法进行比较。仿真结果表明,改进的差异演化算法显著提高了搜索效率。