基于小波阈值收缩消噪的浮点数编码遗传算法研究

浮点数编码具有精度高、便于高维大空间搜索的优点,在函数优化和约束优化领域明显有效于其他编码。但浮点数编码遗传算法在运行环境中产生的噪音对算法性能的影响并未引起人们的重视。传统的浮点数编码遗传算法采用的是有界随机变异,不能消除噪音对算法性能的影响。提出了基于小波阈值收缩消噪的浮点数编码遗传算法,建立滤波器,采用不同的阈值消噪取代变异操作,并进行了实验。该研究和实验结果表明,这种方法理论上是可靠的,方法上是可行的,选择适当的阈值,可明显提高算法的全局最优解精度,具有较高的稳定性。     

正交多小波消噪变异的浮点数编码遗传算法

编码是遗传算法研究的难点问题之一。浮点数编码在函数优化和约束优化领域明显有效于其他编码。但消除浮点数编码在遗传算法运行环境中产生的噪音,以提高遗传算法性能的理论和方法尚不被人们所认识。在用正交多小波对浮点数编码遗传算法消噪变异的基础上,针对染色体编码长度的奇偶数问题,从理论上证明了正交多小波既能对偶数长度染色体编码消噪变异,也能对奇数长度染色体编码消噪变异,基于这一结论提出了基于正交多小波消噪变异的浮点数编码遗传算法（FGAWDM）,并进行了实验。研究和实验的结果表明,该方法理论上是可靠的,方法上是可行的,对于拓展浮点数编码遗传算法的应用空间具有积极的意义。     

特殊变换多小波构造的浮点数编码遗传算法

浮点数编码具有精度高、便于高维大空间搜索的优点,在函数优化和约束优化领域明显有效于其他编码。浮点数编码遗传算法在操作环境中产生的噪音和对算法性能的影响尚不被人们所认识。将小波用于浮点数编码遗传算法的消噪变异是解决该问题的有效途径。单一小波对浮点数编码消噪变异泛化能力低,且对浮点数编码遗传算法性能改进有一定的局限性。研究证明了用酉变换可构造正交多小波,将正交多小波用于浮点数编码遗传算法的消噪变异,提出了FGAMW方法,并进行了实验。理论研究和实验结果表明,提出的FGAMW方法理论上是可靠的,技术上是可行的,对于拓展浮点数编码遗传算法的应用空间具有积极的意义。     

2-Adic MRA的浮点数编码遗传算法

通过2-Adic多分辨率分析,构造正交小波基;证明所构造正交小波用于浮点数编码消噪的正确性;提出用正交小波在浮点数编码遗传算法中进行消噪变异操作,以消除浮点数编码在遗传环境中所产生的噪音对算法性能的影响;构建基于2-Adic多分辨率分析的遗传算法,并进行了实验。仿真实验表明,提出的算法可明显提高浮点数编码遗传算法的收敛速度和精度,具有较高的可靠性。     

小波分解的浮点数编码遗传算法消噪变异研究

遗传算法的应用领域越来越广泛,其编码问题是遗传算法研究的难点之一。浮点数编码具有精度高、便于大空间搜索的优点,在函数优化和约束优化中明显优于其他编码,但浮点数编码在遗传环境中产生的“噪音”和对算法性能的影响,常常被人们所忽视。基于小波分解原理,将“噪音”映射到Haar小波基上,对算法消噪变异,并编程予以实现。研究及实验结果表明,这种方法明显优于其他算法,在理论上是可靠的,技术上是可行的。     

基于小波消噪变异的浮点数编码遗传算法

在遗传算法诸多编码中,浮点数编码具有其他编码所不具备的优势。针对浮点数编码在遗传操作中所产生的噪声和其对算法性能的影响,考虑变异操作在遗传算法中的重要作用,提出基于小波消噪变异的浮点数编码遗传算法,从理论上证明小波对浮点数编码噪声的分解,用小波实现其消噪变异。实验结果表明,该方法理论上是可靠的,方法上是可行的。     

TWFBD的浮点数编码遗传算法

近年来,有关浮点数编码遗传算法的消噪变异研究有了一定的进展,取得了一些成果。浮点数编码消噪变异的理论和方法研究一直是该领域研究的重点,需要有更新更有理论和应用价值的研究成果出现。有界域的紧小波框架用于浮点数编码消噪变异尚处于无人问津的研究领域。着重分析了有界域的紧小波框架的性质,用有界域的紧小波框架在算法中进行消噪变异操作,提出了基于有界域紧小波框架的遗传算法,并进行了实验。研究和实验结果表明,将有界域的紧小波框架用于浮点数编码消噪变异,具有可靠的理论基础,与其他方法相比,其效果也十分明显。     

GFMRA的浮点数编码消噪变异

MRA是构造小波的重要方法,而GFMRA可以构造任何具有单一母波的正交小波。浮点数编码在函数优化和约束优化领域明显有效于其他编码,但浮点数编码在遗传操作环境中产生的“噪音”严重地影响着遗传算法的性能。在理论分析的基础上,提出基于GFMRA构造的正交小波对浮点数编码消噪变异的FPRGAG方法,并进行了实验。理论研究和实验结果表明,无论是收敛速度还是收敛精度,FPRGAG都远远优于传统算法。该方法理论上是可靠的,技术上是可行的。     

浮点数编码的阈值消噪研究

遗传算法在工程和优化领域中得到了广泛地应用,但其编码的局限性影响了遗传算法的性能和应用领域的拓展。浮点数编码在函数优化和约束优化领域明显有效于其他编码,但编码在选择、交叉操作中产生的噪声对遗传算法性能的影响未被人们所重视。着重分析了遗传操作中浮点数编码噪声的性质,研究利用小波阈值化系数对浮点数编码消噪的机理,通过变异运算消噪。结果表明,将小波理论用于浮点数编码遗传算法的变异消噪是可靠的、方法是可行的。     

基于适应小波收缩的浮点数编码遗传算法

通过独立同分布分析浮点数编码(FPR)噪声,用适应小波收缩的方法消除噪声对遗传算法性能的影响,在算法运行中用变异操作实现消噪。针对阈值变化对小波系数的影响,以单基因证明小波消噪变异的正确性;提出适应小波收缩构建软阈值函数,将函数运算植入算法的动态运行中;给出了具体的实现算法,用实例验证了算法的可行性。仿真实验表明,所提算法显著提高了收敛速度,收敛点与理论值相一致。     

基于改进阈值的地质雷达图象多小波去噪

探讨了基于DG H M多小波、多分辨分析下的地质雷达(GPR)图象阈值化去噪方法,在分析Donoho D L和Johnstone I M提出的小波阈值去噪方法的基础上,提出了一个改进的阈值函数,并对不同阈值函数下的去噪效果进行了比较分析。实验结果表明,利用这一改进的阈值函数和DGH M多小波对GPR图象进行去噪,可获得比传统软、硬阈值方法更好的效果。     

基于改进遗传算法的船舶管路布局设计

针对船舶管路布局设计中的路径规划问题提出一种改进型遗传算法求解方法。建立船舶管路布局设计问题的模型空间、约束条件和优化目标;提出一种基于连接点网格的定长编码方法,结合该编码方法设计了适合改进遗传算法应用的适应度函数和交叉、变异算子,定长编码可降低遗传算子设计复杂度和非法个体修补代价;提出在进化流程中嵌入以“去折弯”和“改模式”两种改善型变异方法构建的爬山操作,以提升算法收敛性和寻优能力。通过仿真实验验证所提算法具有可行性和先进性。     

一种基于图像区域分割的小波去噪方法

提出一种基于区域分割的图像去噪方法。该方法利用具有平移不变性的DWT去噪法和NeighShrink_ SURE去噪法对平滑图像和纹理图像分别具有良好去噪效果,遂将含噪图像进行区域分割得到平滑、突变和过渡三个区域,最终去噪图像的三个区域分别由两种方法得到的去噪图像加权来确定。实验结果显示,该方法利用了前两种算法的优点,得到了具有较高峰值信噪比、较完整保留图像细节而且具有更佳视觉效果的去噪图像。     

求解VRP问题的一种基于交叉算子的改进型遗传算法

采用基于自然数编码染色体、改进型交叉算子并增加内外扰动策略,构造出一种改进型遗传算法。详细介绍了此算法的基本原理,并进行了代表性算例实验与结果分析。实验表明,该算法收敛速度快,有效地遏制了早熟收敛,防止了进化过程中最优解的退化,改善了遗传算法的性能,提高了算法优化效率,是求解车辆路径问题的一种有效算法。     

基于区域分割的水下目标实时识别系统

提出了一种基于最优阈值分割算法的水下目标自动实时识别系统。该系统首先运用去噪、图像均衡等方法对实时摄取的水下图像进行预处理。然后运用基于遗传算法优化的 Otsu(即大津方法)最优阈值分割算法对所得图像进行区域分割并提取图像的特征向量。最后采用 BP 神经网络对提取的特征向量进行自动分类从而最终确定了水下目标的类型。水槽仿真试验表明该方法能够在恶劣的环境下自动地检测水下目标,而且该方法具有较强的抗光线干扰能力和较高的准确度。