一种基于相位编码的量子遗传算法

基于量子位测量的二进制量子遗传算法在用于连续问题优化时,由于频繁的解码运算,严重降低了优化效率.针对这一问题,本文提出了一种基于量子位相位编码的量子遗传算法.该方法直接采用量子位的相位对染色体进行编码,采用量子旋转门实现染色体上相位的更新,采用Pauli-Z门实现染色体的变异.在该方法中,由于优化过程统一在空间[0,2π]<'n>进行,而与具体问题无关,因此,对不同尺度空间的优化问题具有良好的适应性.以函数极值优化为例,仿真结果表明该方法的搜索能力和优化效率明显优于普通量子遗传算法和标准遗传算法.     

基于量子遗传算法的传感器节点优化部署方法

无线传感器节点的部署在无线传感网络中起着重要的作用,节点的部署优化与否关系到整个网络的生命周期.为了能通过节点部署扩大传感区域的覆盖程度,提出了量子遗传算法,该算法用量子比特编码来表示染色体,用量子旋转门和量子非门来实现染色体的更新,从而实现对目标问题的优化求解.仿真结果表明,该方法用于传感器节点优化部署是可行的.     

混合量子遗传算法及其在VRP中的应用

物流配送车辆路径问题(VRP)是一类典型的NP问题.针对提高寻优能力问题,构造了一种混合量子遗传算法(HQGA),即在传统量子遗传算法(QGA)随机全局搜索的基础上引入一个免疫算子,通过该算子的局部搜索操作实现线路内次序的再优化.给出了该算法的具体实现方法和流程,并用实例进行测试.仿真结果表明混合量子遗传算法的寻优性能优于传统量子遗传算法(QGA)及文献中的其它方法,可以避免出现早熟收敛,是求解车辆路径问题的一种有效的算法.     

实数编码混沌量子遗传算法

基于量子位的混沌特性和相干特性,提出一种实数编码混沌量子遗传算法（RCQGA）．该算法在解空间内将实数染色体通过反向变换映射到量子位,采用量子位概率指导的实数交叉与混沌变异相结合的方法对实数染色体进行演化搜索．实验结果表明,RCQGA不仅可以有效避免二进制编码QGA早熟收敛的缺点,而且可以减少寻优的计算复杂度,具有收敛速度快、稳定性好、寻优能力强、精度提高容易等优点,适用于工程应用中的复杂函数优化问题．     

基于量子位Bloch坐标的量子遗传算法及其应用

提出了一种基于量子位Bloch坐标的量子遗传算法. 该方法用量子位构成染色体; 用量子位的Bloch坐标构成染色体上的基因位; 用量子旋转门进行染色体上量子位的更新; 用量子非门进行染色体变异. 对于量子旋转门的转角大小及方向的确定, 提出了一种简易快捷的新方法; 对旋转和变异操作, 提出了基于量子位Bloch坐标的新算子. 该算法将量子位的3个Bloch 坐标都看作基因位, 每条染色体包含3条并列的基因链, 每条基因链代表1个优化解.在染色体数目相同时, 可加速优化进程. 以函数极值优化和神经网络权值优化为例, 仿真结果表明该方法在搜索能力和优化效率两个方面优于普通量子遗传算法和简单遗传算法.     

基于混合蛙跳的量子遗传算法

量子遗传算法的早熟问题影响算法的求解性能,为提高算法能力,提出基于混合蛙跳的量子遗传算法。算法引入混合蛙跳和模拟退火准则,采用量子变异策略;利用组内寻优和整体寻优,减少算法整体迭代次数。将改进后的量子遗传算法应用于函数优化方面,用测试函数的寻优来评价算法性能,实验结果表明,该算法有效提高了算法性能,能求解出符合要求的全局最优值,改善了早熟收敛的问题。     

改进量子遗传算法应用于测试数据自动生成的研究

为了提高测试数据的自动生成效率,提出一种改进的量子遗传算法(IQGA),用以自动生成测试数据.该算法以角度编码染色体,减少染色体存储空间;采用一种新的动态旋转角策略,使种群在测试数据生成的过程中优秀测试数据能得以较好的遗传,促进种群收敛;并通过Hadamard门变异策略提高种群多样性,扩大种群探索路径.利用典型的三角形分类问题进行了验证,实验结果表明,改进的量子遗传算法具有用时短,生成测试数据少,覆盖率高等优点,测试数据自动生成效率高于传统量子遗传算法和遗传算法.     

一种新的量子遗传算法变异机制

针对标准的量子遗传算法(QGA)应用于数值优化时容易早熟收敛而陷入局部最优的问题,引入k位变异子空间概念对Q-bit变异概率分布进行了分析,传统随机变异机制和QGA自蕴变异机制存在冲突.为此提出一种用观测状态的阶段式大尺度变异机制(SLVMBOO),并将SLVMBOO变异算子嵌入到量子旋转策略表中,实现起来简单高效.通过典型复杂函数测试表明SLVMBOO使得QGA应用于数值优化时能有效地避免早熟收敛、跳出局部最优,而且全局寻优能力优于其它方法.     

基于角度编码染色体量子遗传算法的模板匹配

研究了如何应用量子遗传算法进行图像模板匹配,提出了角度编码染色体量子遗传算法。该算法以角度编码染色体,则基因位的复数对被实数形式的角度所替代,故存储量减少很多。染色体更新过程由矩阵与矢量相乘简化成角度加减,染色体观察方式由概率比较变成角度比较,因此时间性能也有较大提高。基于角度编码染色体量子遗传算法,结合模板匹配的特点和需求,进一步提出了逐级目标淘汰机制。该机制使匹配区域粗定位和匹配参考点精搜索有效结合,故匹配效率进一步提高。实验结果表明,角度编码染色体量子遗传算法与CGA、QGA和穷举方法相比,时间性能     

混流车间调度问题的多对染色体遗传算法求解

混流车间调度问题有很强的工程背景，一直是调度领域的研究热点。针对简单遗传算法在求解混流车间调度问题时存在的早熟收敛和易陷入局部极值点的现象，提出了多对染色体遗传算法。多对染色体提供了保留低适应度个体中的有用的染色体的功能，这一染色体构成最优解的部分染色体，以增强算法的搜索能力，提高搜索精度；连锁互换交叉算子可以增加个体的多样性，扩展解的搜索空间，进而增强算法的抗早熟能力。仿真实验表明，多对染色体遗传算法比简单遗传算法提高了全局收敛性能，是解决混流车间调度问题的有效方法。     

基于灰色关联分析与RBF的图像分割算法

传统基于灰色关联分析的图像分割算法存在很多错分、漏分的情况。为此,提出一种基于灰色关联分析和径向基函数(RBF)网络的分割算法。采用量子遗传算法对RBF网络进行优化,通过灰色关联分析提取待处理图像的边缘信息,识别噪声点与非噪声点,以此作为优化后RBF网络的输入,利用该网络良好的逼近能力纠正错分和漏分像素点。实验结果证明,与传统算法相比,该算法的分割效果更优,且能进一步提高抗噪性能。     

量子遗传算法优化神经网络的MIMO-OFDM检测研究

信号的最优检测在常规条件下是一NP难解问题,针对RBF（径向基函数）神经网络算法易陷入局部极值和简单遗传算法收敛速度慢的问题,提出一种新型智能算法并将其用于MIMO-OFDM系统信号检测中：该算法将量子计算、遗传算法与神经网络相结合,用量子遗传算法（QGA）优化神经网络初始值。由于QGA给RBF网络提供了较好的初始值,故能够使RBF网络快速收敛到最优解,避免了由初始值的随机选取而带来的检测误码。实验结果表明,该算法能够有效地提高系统的信号检测性能,降低误码率。     

基于GA优选参数的RBF神经网络水质评价

为进一步提高多光谱图像水质反演的评价精度,提出一种基于遗传算法(GA)优选参数的径向基函数(RBF)神经网络水质评价方法.利用高分辨率多光谱遥感SPOT-5数据和水质实地监测数据,得到符合条件且具有代表性的4类水质变量,对RBF神经网络进行训练和测试,用遗传算法对RBF神经网络的参数进行优化.在训练好的RBF神经网络模...     

基于遗传优化神经网络的网络入侵特征检测

为了提高网络入侵检测正确率,提出一种遗传优化神经网络的网络入侵特征选择和检测算法。该方法先将网络状态特征和RBF神经网络参数作为遗传算法的个体,把检测正确率作为适应度函数;然后利用遗传算法的选择、交叉和变异等操作对网络状态特征和RBF神经网络参数进行优化,最后利用KDD 1999数据集对算法性能进行测试。测试结果表明：遗传优化神经网络能够快速获得最优网络状态特征和分类器参数,同时提高了网络入侵检测正确率。     

基于改进QGA的T-S模糊控制器设计

利用基于量子位测量的二进制量子遗传算法(QGA)对连续问题进行优化时,频繁的解码运算严重降低了优化效率。针对该问题,提出一种基于量子位相位编码的QGA。该算法直接采用量子位的相位对染色体进行编码,利用量子旋转门实现染色体上相位的更新,通过Pauli-Z门实现染色体的变异,由于优化过程统一在 空间进行,因此对不同尺度空间的优化问题具有良好的适应性。以单级倒立摆T-S模糊控制器参数的优化设计为例进行仿真,证明该算法在搜索能力和优化效率方面的优势。     

一种基于改进k-means的RBF神经网络学习方法

针对传统RBF神经网络学习算法构造的网络分类精度不高,传统的k-means算法对初始聚类中心的敏感,聚类结果随不同的初始输入而波动。为了解决以上问题,提出一种基于改进k-means的RBF神经网络学习算法。先用减聚类算法优化k-means算法,消除聚类的敏感性,再用优化后的k-means算法构造RBF神经网络。仿真结果表明了该学习算法的实用性和有效性。     

基于AIGA-BP神经网络的粮食产量预测研究

为了提高预测粮食产量的准确度,针对BP神经网络进行粮食产量预测时易陷入局部最优的缺陷,主要借鉴免疫系统的浓度调节机制和遗传算法的全局寻优特性,用自适应免疫遗传算法（AIGA）来优化BP神经网络的权值和阈值,并给出了具体的优化过程。用优化的神经网络对粮食产量进行了仿真预测,通过仿真实验表明,与BP神经网络预测法和遗传神经网络预测法对比,优化的网络模型在粮食产量预测中取得了更精确的结果。     

基于GA优化RBF神经网络的英语教学质量评价

针对目前英语教学质量评价准确性不高的问题,提出了一种基于遗传算法（GA）优化RBF神经网络的教学质量评价方法.首先利用主成分分析对教学质量评价指标进行选择,然后设计了RBF神经网络教学评价模型,并采用GA对RBF神经网络的初始权值进行优化.实验结果表明,该方法能够有效评价英语教学质量,且准确性和实时性较高.     

量子遗传算法研究现状

Quantum Genetic Algorithm (QGA)is the combination of quantum computation and genetic algorithm. In this paper, actuality of research on QGA is summarized. QGA and Multi-universe Parallel Quantum Genetic Algorithm (MPQGA)are discussed in detail. Application progenies in respective regions are introduced. The subsequent research on QGA is also prospected.     

遗传算法优化延迟时间和嵌入维的网络流量预测

为了提高网络流量的预测精度,利用延迟时间（τ）和嵌入维（m）间的联系,提出一种遗传算法优化τ、m的网络流量预测模型（GA-PSR）。将τ和m作为遗传算法的个体,以网络流量预测精度作为目标函数,通过选择、交叉、变异等操作找到最优τ和m值,重构网络流量序列,采用BP网络对网络流量建立单步、多步预测模型。仿真实验结果表明,相对于对比模型,GA-PSR提高了网络流量的预测精度。