基于指数惯性权重和自适应变异的樽海鞘算法

针对樽海鞘算法(SSA)求解精度低,收敛速度慢,易陷入局部最优等缺陷,提出一种基于指数惯性权重和自适应t分布变异的改进樽海鞘算法。通过用最优位置替代个体位置改进了跟随者位置更新公式,提升了其寻优能力。将带有随机扰动项的指数递减惯性权重引入到改进后的跟随者位置更新公式中,平衡了算法全局搜索和局部搜索能力。在搜索过程中对每次更新后的位置以一定概率进行自适应t分布变异,避免其陷入局部最优。将改进算法与4种算法在8个不同维度、峰度的测试函数上进行了对比测试,并将其应用到2种工程设计问题中,结果表明:改进算法具有更好的全局和局部搜索能力,以及更高的寻优精度和更快的收敛速度,同时在求解实际问题时也表现出良好性能。     

一种自适应的遗传算法

针对基本遗传算法的稳定性较差、存在未成熟收敛和易陷入局部最优解的问题,提出一种基于交叉概率和变异概率的自适应遗传算法.该算法通过将交叉概率和变异概率随适应度自动改变,实现有目标地对不同个体进行交叉和变异操作,以达到快速扩大搜索空间、稳定群体中个体多样性的目的.仿真结果表明,该算法的收敛性能优于基本遗传算法,有效地避免了基本遗传算法中因选择压力过大造成未成熟收敛现象,显著提高了遗传算法对全局最优解的搜索能力和收敛速度.     

基于种群分类的差分进化算法

针对差分进化算法易陷入局部最优及收敛速度慢的缺点,提出基于种群分类的差分进化算法.该算法首先在种群中随机选取3个个体,与目标个体的适应度值进行比较,从而将种群分为优势、一般和劣势子种群;其次对每类子种群采用不同的变异算子进行变异操作,并设置合理的参数取值.所提算法不仅保证了算法的鲁棒性,而且充分利用了每个个体的特征信息,有效地平衡了全局搜索能力和局部开发能力.数值实验说明了本文算法的有效性.     

基于模拟退火的自适应正余弦算法

为克服正余弦算法寻优精度低、收敛速度慢、易陷入局部最优等缺陷,提出一种基于模拟退火的自适应正余弦算法。设置自适应参数r1,根据粒子自适应值的状态,动态调整参数r1,以增强算法的局部搜索能力;在简化的正余弦算法的位置更新公式中引入对数递减的惯性权重,更好的平衡算法局部搜索与全局搜索的能力;为增加种群多样性,对当前最优解添加高斯扰动,并根据模拟退火中的Metropolis准则接受新解,以避免算法后期陷入局部最优。10个标准测试函数仿真结果表明,改进后算法在收敛速度、寻优精度上更具优势。     

基于随机搜索变异策略的人工蜂群算法

针对人工蜂群算法存在的收敛速度慢、易陷入局部最优等缺点,提出了一种基于随机搜索策略的人工蜂群算法(RMABC).首先,采用随机选择的方式进行变异和扰动操作,增加种群的多样性,平衡算法的局部搜索能力和全局搜索能力;其次,改变侦察蜂阶段的搜索策略,将limit次不更新的蜜源替换为它的反向蜜源,加快算法的收敛速度.选取9个标准测试函数进行数值仿真实验,结果表明本文提出的算法具有较快的收敛速度和较高的求解精度,对复杂的数值优化问题寻优效果很好.     

基于遗传-粒子群混合算法的测试数据自动生成

针对传统遗传算法（GA）容易产生早熟收敛和易陷入局部最优解的问题,提出了一种基于遗传-粒子群混合算法（GA-PSO）的软件测试数据自动生成算法：以粒子群优化算法（PSO）为主线,按PSO算法中标准的速度和位置更新,将GA算法的筛选、交叉、变异与PSO算法的自动更新特征结合在一起,使所有测试数据在局部区域中再次寻找最优值,从而避免了过早收敛,改进了搜索最佳值的能力.仿真实验表明：遗传-粒子群混合算法具有更快的收敛速度,保持了种群的多样性,提高了全局搜索能力.     

基于Levy变异的反向粒子群优化算法

为平衡粒子群算法的全局搜索和局部搜索性能,克服其易陷入局部极值的缺陷,提出一种基于Levy变异的反向粒子群改进优化算法.该算法利用反向学习策略和具有Levy飞行特征的改进搜索策略,同时利用位置因子和速度因子对出现停滞的粒子进行判断.采用6个典型的基准测试函数将新的算法与标准粒子群算法及反向学习粒子群算法的搜索结果进行对比,实验结果表明新的算法在前期的搜索能力和后期的搜索精度上都优于其他2种算法.     

基于协作搜索策略的花粉算法

花粉算法是一种新型的元启发式智能算法,但存在陷入局部最优解、收敛速度慢、寻优精度低等缺陷.基于此本文提出一种基于协作搜索策略的花粉算法,该算法使得花粉个体能够在一定程度上跳出局部最优值,提高算法的全局寻优能力.最后,对8个标准测试函数进行测试,结果表明,改进后的算法在7个测试函数中能够找到理论最优值,收敛速度、寻优精度、鲁棒性均比花粉算法以及改进的花粉算法有较大的提高.     

混合生物地理优化策略

针对生物地理学优化算法全局搜索能力较弱,易于陷入局部最优解的缺点,提出了一种双向搜索的策略.在生物地理学优化算法中引入反转算子与正交实验设计的思想,以提高算法的收敛速度与全局搜索能力.通过对标准测试函数的实验,显示出新算法的高效性,并将其应用于调谐质量阻尼器参数优化问题.实验证明,该算法不但克服了原算法的缺陷,而且在精度和稳定性上也得到了显著提高.     

一种基于权重策略的蝙蝠算法

针对基本蝙蝠算法存在的后期收敛速度慢、易陷入局部极值、稳定性差等缺点,提出一种基于权重策略的蝙蝠算法.该算法在蝙蝠学习机制中引入权重策略,使其不再单一地向全局最优蝙蝠学习,而是与邻域内所有蝙蝠进行信息共享与交流,并根据自身寻优能力自适应地调节向其他蝙蝠学习的力度,优化迭代种群,增加种群多样性,有效地提高了算法的全局搜索能力和搜索精度.数值测试结果表明,新算法有较快收敛速度和较高的寻优精度.     

Development of a kinetic model structure for simultaneous saccharification and fermentation in rice wine production

Rice wine experiments were performed with glutinous rice, Chinese wheat Qu, and the yeast strain Saccharomyces cerevisiae Su‐25 at ambient temperature or at different set temperatures. The major products were identified and measured by HPLC. A low‐order kinetic model structure (form or construct of model with adjustable parameters) was proposed for the major products and the main reactions of the simultaneous saccharification and fermentation (SSF) process. The model structure was then tested for its ability to capture the main kinetic variations after parameter optimization by a least‐squares algorithm. The proposed model structure was found useful in describing the measured kinetic variations except those in maltotriose production under ambient conditions. The estimated reaction rates correctly reflected the variations known or observed from the experiments, and provided insights into the reaction processes in terms of reaction speeds, dominant variations and primary products. While additional research is warranted for further validation and refinement, the proposed model structure shows promise for describing the SSF process of rice wine. Copyright © 2015 The Institute of Brewing & Distilling     

黄酒醪酸败原因分析及预防措施

有害微生物造成的黄酒发酵醪酸败对黄酒酿造的危害很大，降低原料利用率，使黄酒变质，损害其风味。该文对引起黄酒发酵过程中酒醪酸败的现象和原因进行了综合分析，提出了预防和补救的办法，以期减少酒醪酸败造成的损失。     

酵母菌混合发酵制备米酒及其工艺优化

为了降低米酒的高级醇含量,提高米酒品质,以异常威克汉姆酵母（Wickerhamomyces anomalus）、扣囊复膜酵母（Saccharomyces fibuligera）和酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）为菌株混合发酵制备米酒,对其挥发性风味物质及感官品质进行分析,并采用单因素试验及响应面试验对其发酵条件进行优化。结果表明,W. anomalus、S. fibuligera、S. cerevisiae按1∶1∶1比例制备米酒品质较好,米酒高级醇含量为164.95 mg/L,感官评分为87.3分。米酒最优发酵工艺条件为：接种量3×106 CFU/mL、后发酵温度21 ℃、后发酵时间2.5 d。在此优化条件下,米酒感官评分为90.1分,高级醇含量为153.1 mg/L,与优化前相比,其高级醇含量下降了7.2%,感官品质有所提高。     

桤叶唐棣米酒的酿造及抗氧化性研究

以桤叶唐棣和糯米为主要原料,研制一种新型复合米酒。采用酒精度、感官评分和花色苷含量为综合评定指标,考察了桤叶唐棣添加量、加曲量、发酵时间和发酵温度对复合米酒的影响情况,并在单因素试验的基础上进行正交试验分析,确定了复合米酒的最佳工艺参数为：桤叶唐棣添加量40%、加曲量1.0%、发酵时间4 d、发酵温度28 ℃。按此工艺条件制得的桤叶唐棣米酒酒精度为（10.5±0.37）%vol,感官评分为90分,花色苷含量为67.52 mg/L。通过抗氧化试验,验证了桤叶唐棣米酒具有较强的DPPH自由基清除能力和还原能力,抗氧化性较好。     

基于电子鼻与LightGBM算法判别葡萄酒品种的研究

针对葡萄酒的鉴别问题,通过电子鼻采集7种葡萄酒的气味信息,应用LightGBM算法对葡萄酒的气味特征进行学习,并运用TPE超参数优化算法对LightGBM算法超参数进行自适应寻优,以5折交叉验证为指标评估模型的性能。试验结果表明LightGBM建立的判别模型对葡萄酒样本的判别准确率为96.62%,优于传统的支持向量机、随机森林、神经网络,验证了LightGBM在葡萄酒品种鉴别中的优越性。     

苦丁茶米酒的发酵工艺条件优化

以贵州本地特产苦丁茶和大米为原料制备苦丁茶米酒,通过单因素试验、响应面试验优化其发酵工艺条件。结果表明,苦丁茶米酒最佳发酵工艺条件为料液比1.0∶0.8(g∶mL)、酒曲添加量0.6%、发酵时间98 h、发酵温度30℃。在此优化条件下,苦丁茶米酒酒精度为7.1%vol,茶多酚含量0.87 mg/mL,糖度为19.7°Bx,感官评分89.7分,酒质呈淡绿色,色泽透明,甜度适中,富含茶多酚,入口有米酒香味,后味伴随着苦丁茶的香气,口感协调,产品理化及微生物指标符合国标GB 2758—2012《发酵酒及其配制酒》要求。     

传统加饭酒发酵过程生物化学成份变化研究

为了全面了解传统加饭酒发酵过程中微生物的变化规律,通过对酵母菌总数、酵母形态、细菌总数、细菌形态、还原糖、总酸、挥发酸、酒精度和pH值等生化指标的定期观察、检测研究及发酵结束部分微量成分的测定,并对细菌进行初步鉴定。结果表明：乳酸杆菌是传统加饭酒醪细菌类中的优势菌群,传统加饭酒的发酵过程是糖化与多品种、高密度酵母和乳酸杆菌发酵协同作用的混合发酵并行的过程。     

人工神经网络和响应面法优化薏苡仁酒发酵条件

采用Box-Behnken试验设计对薏苡仁酒的发酵条件进行优化，并对Box-Behnken（BB）试验结果分别进行响应面法（RSM）和人工神经网络（ANN）分析。结果表明，RSM、ANN优化发酵条件分别为薏苡仁∶糯米为1∶2（g∶g）、酵母A1接种量为4.7%、温度为31.7 ℃、初始pH为3.0；薏苡仁∶糯米为1∶1.9（g∶g）、酵母A1接种量为4.2%、温度为28.1 ℃、初始pH为3.0，ANN、RSM分别在其最优条件下的实际值和预测值都基本一致。ANN、RSM拟合模型的相关系数（R）、决定系数（R2）、均方误差（MSE）、均方根误差（RMSE）、平均绝对误差（MAE）、平均绝对百分比误差（MAPE）分别为0.994 5、0.988 9、0.011 7、0.108 4、0.072 2、0.486 3%和0.983 6、0.967 5、0.028 9、0.170 1、0.143 7、0.985 7%。ANN具有更高拟合能力和准确性，拟合效果更好，更适合应用于薏苡仁酒发酵条件优化。     

复合酒曲发酵马铃薯酒的工艺优化

以马铃薯为主要原料,添加复合酒曲制备马铃薯酒,对发酵时间、发酵温度、复合酒曲接种量及复合酒曲比例进行单因素试验优化,在此基础上进行马铃薯酒的发酵工艺响应面优化设计。结果表明,马铃薯酒的最佳工艺条件为复合酒曲比例白酒曲∶黄酒曲∶米酒曲=1∶2∶2,复合酒曲添加量为0.5%,发酵时间为49 h,发酵温度为31 ℃。在此优化条件下,马铃薯酒的感官评分最高为94分。     

黑米酒的酿造及其品质分析研究

以黑米为原料,通过优选的多种曲搭配、复合发酵,经陈酿、冷杀菌等工序,开发黑米酒.探讨了黑米与白米酿酒的特征差别,优化了黑米酿酒工艺及其参数,显著减少了黑米色素损失.分析检测表明,酿制黑米酒的酒精度、糖分、总酸、挥发酸含量较为适宜;钙、铁、锌、硒含量分别高出白米酒27.8 ％、313.2％、206.1％、172.7％;黑米酒中游离氨基酸比地方白米酒高出近10倍,达到400 mg/100 mL以上,构成了黑米酒的特色营养成分.