基于遗传算法的拱坝封拱温度场及体形综合优化研究

拱坝的优化设计属于复杂优化问题,其目标函数、约束条件函数都是非线性的.尽管传统优化方法较多,但都存在或多或少的缺点,影响优化结果,为此,将寻优能力很强、具有全局最优解的遗传算法应用于拱坝封拱温度场及体形综合优化中,优化实例表明,采用遗传算法的优化设计结果优于多目标非线性优化法的优化结果,且计算过程稳定,通用性强.     

基于试验遗传算法的水电站加劲压力埋管优化设计

水电站地下埋管的结构最优化设计是一个多维混合变量的非线性优化问题,采用常规优化方法求解有较大困难,为此提出基于试验优化设计思想的改进遗传算法———试验遗传算法。实例表明,由于该算法能自动调整计算精度,更好地保持种群多样性而易获得全局最优点,且计算简单、高效,对水利水电工程中常见的高维非线性优化问题适用性强,具有较高的推广应用价值。     

量子遗传算法与有限元联合反演模型

全局优化算法是解决工程反演分析这一类典型复杂非线性函数优化问题的理想求解途径。利用ABAQUS高效内核求解器,建立基于量子遗传算法的有限元反演模型,利用MATLAB编程实现ABAQUS命令调用接口,以典型测点的反演计算值与实测值建立适应度函数,通过函数智能优化实现了工程物理力学参数的反演分析,解决了传统遗传算法因选择、交叉及变异操作方式选取不当造成的迭代次数、收敛速度不佳,且易产生局部极值的问题。通过某水闸工程数值算例对反演问题进行求解,求解结果精度及反演速度较传统遗传算法明显提高,说明应用此法的合理性与实用性。     

遗传算法在水库调度中的应用综述

简要回顾了遗传算法在水库调度中的应用概况,对遗传算法用于水库调度优化时的编码、约束条件处理、早熟与全局收敛性、参数设置、混合遗传算法、多目标遗传算法以及效率评定准则等问题进行了综述。分析遗传算法耗时与全局收敛之间的矛盾后认为,遗传算法适用于传统方法难以求解的优化问题,以及对计算时效性要求不高或者目标函数计算复杂度不高的实时水库调度问题,特别是水库中长期调度以及水资源规划问题。     

基于MATLAB 7.0的GA工具箱在渡槽优化设计中的应用

针对工程优化问题中的多变量、复杂非线性约束条件，运用GA工具箱，对某渡槽结构进行优化，得出了令人满意的优化结果。研究表明，遗传算法工具箱使用简单方便，且能根据不同的优化指标、计算精度寻找出最佳结果，充分体现了遗传算法的全局搜索性能。本优化方法具有计算可靠，快捷高效和图形结果可视化等特点，并具有广阔的应用前景。     

基于初始种群变异遗传算法的水电站优化调度

为解决自适应遗传算法应用于水电站优化调度时易陷入局部最优解的问题,在自适应遗传算法中加入了初始群体变异策略,首先对初始种群进行深度变异并保存优秀个体,然后再对保存的优秀个体采用自适应遗传算法进行全局搜索。水电站优化调度实例表明:采用初始种群变异策略的遗传算法具有更高的全局搜索能力,得出的结果比自适应遗传算法更佳,克服了自适应遗传算法易过早陷入局部最优的缺陷。     

求解复杂工程优化问题的一种实用方法

本文将遗传算法与神经网络相结合，构成ＧＡ－ＡＮＮ法，协同求解复杂工程中的优化问题．该法既利用了神经网络的非线性映射、网络推理和预测的功能，又利用了遗传算法的全局优化特性，可广泛地应用于目标函数难以用决策变量的显函数形式来表达的众多复杂工程问题中．     

基于试验遗传算法的平原圩区除涝排水系统最优规划

平原圩区除涝排水系统最优规划是一个多维、非线性复杂系统优化问题。本文提出基于试验优化设计思想的试验遗传算法，即在标准遗传操作中增加了均匀设计、正态随机和摄动调优等试验操作技术。某圩区排水系统最优规划实例表明，与可分规划法及简单遗传算法相比，试验遗传算法能严格满足系统约束条件，且操作简单，计算效率更高。由于该算法兼顾了整体空间的种群多样性和局部空间极小值的搜索效率，同时能根据需要自动调整计算精度，因此较易获得复杂问题的全局最优解。     

土石坝渗流安全监测的遗传支持向量机方法

为了有效地根据土石坝地原型观测资料来分析坝体和坝基中存在的渗流问题,本文在对建模因子进行分析的基础上,充分利用支持向量机的结构风险最小化原则和遗传算法快速全局优化的特点,通过支持向量机模型对非线性监测数据进行拟合,并利用遗传算法优化支持向量机的模型参数,建立了基于GA-SVM的土石坝渗流监测模型。实例分析表明,该模型与传统的多元线性回归模型和神经网络模型相比,具有预测精度高、泛化能力强等优点,对土石坝安全监控具有实用价值。     

水电站水库优化调度的改进混沌遗传算法

针对水电站水库优化调度问题,提出了将改进遗传算法和混沌优化相耦合的改进混沌遗传算法。该算法将混沌变量映射到优化变量的取值范围中,对混沌变量进行编码,表示成染色体,然后对其进行选择、交叉和变异,通过增加混沌扰动,不断进化收敛得到最优解。实例计算并与其他方法比较表明,该算法在求解水电站优化调度这样的复杂非线性优化问题时,搜索效率高,收敛性能好,能以较快的速度收敛于全局最优解,为水电站水库优化调度模型求解提供了一种新方法。     

应用遗传算法求解流体力学反问题

为了克服传统方法求解流体力学中初、边值反问题的困难,可把反问题转化为非线性优化问题,进而通过遗传算法来求解.对二维调和方程的反边值问题和一维非线性对流一扩散方程的反初值问题进行了数值实验,其中正问题的数值解采用有限差分法,遗传算法采用浮点数编码,结果表明,将遗传算法和特定数值方法结合起来能有效求解流体力学反问题.     

水文模型参数优选遗传算法的应用

本文对遗传算法进行了详细地分析,建立了实编码单纯形混合加速遗传算法,并将其与二进制加速遗传算法、实编码加速遗传算法、单纯形法、模式搜索法进行了比较。数值模拟和新安江模型的实例应用表明,二进制加速遗传算法、实编码加速遗传算法、混合加速遗传算法的全局优化性能比单纯形法和模式搜索法好,而其中混合加速遗传算法不仅有较好的全局优化性能和稳定性,而且在调用目标函数的次数相同的情况下,精度较高。     

混凝土热学参数的组合分析方法及其应用

混凝土热学参数,对于混凝土结构温度场的仿真计算及温控预报,具有重要作用。文章利用正分析与反分析相结合的方法,在原有的三维温度场仿真计算程序的基础上,结合遗传算法寻求非线性反演问题全局最优解。通过若干点温度实测值便可实现导温系数、绝热温升及表面放热系数等的同时反演。以工程实例给出了这种方法的实用性与准确性的证明。     

基于遗传算法的偏最小二乘回归模型在大坝安全监测中的应用

偏最小二乘回归能较好地解决自变量之间严重的相关性问题,遗传算法作为一种新的全局优化搜索方法,具有智能性搜索、并行式计算、鲁棒性强等优点.本文在偏最小二乘回归分析的基础上引入遗传算法,依靠其有效的自适应全局搜索优化功能,对偏回归模型中的回归系数进行重新评估,建立基于遗传算法的偏回归模型.实例分析表明:基于遗传算法的偏回归模型有良好的拟合效果和预测精度.     

基于量子遗传算法的水轮机调速器PID参数优化

水轮机调速器PID的参数整定对水轮发电机组安全可靠运行具有重要作用,并直接影响电力系统向用户供电的质量及可靠性。为改善水轮发电机组的动态调节品质,利用量子遗传算法对水轮机调速器PID参数实施优化,并将量子遗传算法与传统遗传算法的计算结果进行了比较。仿真结果表明,量子遗传算法（QGA）不但提高了全局的搜寻能力,而且还避免了早熟收敛的问题,有效地解决了传统遗传算法中海明悬崖、计算精度等问题,为水轮机调速器PID参数优化研究提供了新的途径。     

电力系统NP难问题全局优化算法的研究

通过对现有的NP难问题求解方法的分析，结合非确定性图灵机理论，提出基于随机化技术的方法是求解NP难及NP完全问题惟一有效途径的猜想。在现有的随机化方法中具有多点搜索特性的遗传算法具有最强的全局搜索能力，其局部精细寻优能力差的缺陷应通过专门的局部优化算法来补偿，即利用具体问题的特点开发面向问题的遗传算法。提出了开发新的高效全局优化算法的指导思想：多点随机化全局搜索策略 面向问题的局部寻优算法=最有效的全局优化算法。     

遗传算法在平板钢闸门优化设计中的应用

遗传算法在函数寻优过程中不要求计算函数梯度,对问题没有依赖性,能以较大的概率找到问题的全局最优解。运用遗传算法对钢闸门进行优化设计的实例表明:遗传算法在离散变量的结构优化方面比传统方法更容易找到全局性优化解,节省了撑卧式平板钢闸门的工程造价,提高了数值分析的准确性。     

粒子群算法在梯级水库优化调度中的应用研究

针对PSO算法易陷入局部最优和后期收敛速度慢的缺陷,引入进化遗传算法中的"变异"算子并采用自适应的权重因子,以改进其全局优化能力和搜索效率。引入粒子矩阵,通过对粒子在多维空间中最优位置的搜索来实现逐时段的优化计算,并将该算法应用于金沙江复杂梯级水电能源系统中长期优化调度计算中。计算结果表明,智能优化方法在复杂系统全局优化问题上较常规数学优化算法有更优越的优化性能,从而为解决复杂水电能源非线性动力系统的全局优化计算问题提供了一种新的有效的方法。     

利用改进的遗传算法求解供水优化调度研究

针对标准遗传算法存在容易产生过早收敛及易陷入局部最优的问题,提出了一种改进的遗传算法,并成功地应用在华东某市供水优化调度。数值模拟的结果表明利用该改进的遗传算法求解大规模供水系统优化调度问题,有效地克服了早熟现象,提高了全局优化能力。     

基于浮点数编码的遗传算法在给水管网平差计算中的应用

遗传算法是一种新型的进化算法 ,它模拟生物界进化过程 ,从全局空间出发搜索问题的最优解。介绍了基于浮点数编码遗传算法的基本原理和方法 ,并应用遗传算法进行管网平差计算 ,结果表明 ,遗传算法适用于管网平差这一工程领域