基于自适应Tent混沌搜索的粒子群优化算法

为解决粒子群优化算法易于陷入局部最优问题,提出基于自适应Tent混沌搜索的粒子群优化算法。应用Tent 映射初始化均匀分布的粒群,并以当前整个粒子群迄今为止搜索到的最优位置为基础产生Tent混沌序列,混沌序列的搜索范围采用自适应调整方法。该方法可以有效避免计算的盲目性,还能够快速搜寻到最优解。实验表明该算法在多个标准测试函数下都超越了同类改进算法。     

自适应Tent混沌搜索的人工蜂群算法

为了有效改善人工蜂群算法(artificial bee colony algorithm,ABC)的性能,结合Tent混沌优化算法,提出自适应Tent混沌搜索的人工蜂群算法.该算法使用Tent混沌以改善ABC的收敛性能,避免陷入局部最优解,首先应用Tent映射初始化种群,使得初始个体尽可能均匀分布,其次自适应调整混沌搜索空间,并以迄今为止搜索到的最优解产生Tent混沌序列,从而获得最优解.通过对6个复杂高维的基准函数寻优测试,仿真结果表明,该算法不仅加快了收敛速度,提高了寻优精度,与其他最近改进人工蜂群算法相比,其性能整体较优,尤其适合复杂的高维函数寻优.     

基于Tent混沌序列的粒子群优化算法

针对粒子群优化算法易陷入局部极值和进化后期收敛速度缓慢的问题,提出基于Tent混沌序列的粒子群优化算法,应用Tent映射初始化均匀分布的粒群,提高初始解的质量,设定粒子群聚集程度的判定阈值,并引入局部变异机制和局部应用Tent映射重新初始化粒群的方法,增强算法跳出局部最优解的能力,有效避免计算的盲目性,从而加快算法的收敛速度。仿真实验结果表明,该算法是有效的。     

基于Tent混沌序列改进的蜉蝣算法及其应用

针对蜉蝣算法寻优精度不高、易陷入局部最优等问题,提出了Tent混沌序列改进的蜉蝣算法。首先,利用Tent映射产生混沌序列,作为蜉蝣算法的初始种群,为全局搜索奠定基础;然后,对全局最优个体施加混沌扰动,促使算法跳出局部最优解,继续搜索;最后,对15个基准函数进行仿真实验。结果表明所提算法能够克服蜉蝣算法易陷入局部最优的缺点,提高搜索精度和稳定性。同时,将所提算法应用到图像分割问题上,验证了所提算法应用到实际工程问题中的可行性。     

基于改进的Tent混沌万有引力搜索算法

万有引力搜索算法(gravitational search algorithm, GSA)相比于传统的优化算法具有收敛速度快、开拓性能强等特点,但GSA易陷入早熟收敛和局部最优,搜索能力较弱.为此,提出一种基于改进的Tent混沌万有引力搜索算法(gravitational search algorithm based on improved tent chaos, ITC-GSA).首先,改进Tent混沌映射来初始化种群,利用Tent混沌序列随机性、遍历性和规律性的特性使得初始种群随机性和遍历性在可行域内,具有加强算法的全局搜索能力;其次,引入引力常数G的动态调整策略提高算法的收敛速度和收敛精度;再次,设计成熟度指标判断种群成熟度,并使用Tent混沌搜索有效抑制算法早熟收敛,帮助种群跳出局部最优;最后,对10个基准函数进行仿真实验,结果表明所提算法能够有效克服GSA易陷入早熟收敛和局部最优的缺点,提高算法的收敛速度和寻优精度.     

混沌序列类随机性的一种判定方法

提出了一种利用序列生成的穷尽变化率来判定混沌序列类随机性强弱的方法。计算序列穷尽生成的步数,由序列长度求其穷尽变化率。该方法不需相空间重构,对离散混沌系统和连续混沌系统都适用,对数字混沌保密通信具有现实意义。数值仿真实验表明,此方法能有效地识别不同混沌序列的类随机性强弱。     

一种新型的分段Logistic混沌扩频通信算法

混沌序列作为扩频系统中的扩频码,具有序列丰富、保密性好等特性。针对传统的Logistic混沌序列及其改进型在序列遍历性和随机性等方面不太理想的问题,提出了一种新型的分段Logistic混沌扩频通信算法。在分析了所提混沌序列的随机性、相关性、初值敏感性和Lyapunov指数的基础上,将其应用于扩频通信系统中。仿真结果表明:新序列较传统的Logistic混沌序列及其改进型作为扩频通信地址码,在误码率和信息保密特性方面有很大改善,从而证明了新算法的有效性。     

Tent混沌粒子群算法及其在结构优化决策中的应用

首先对Tent混沌序列加以改进,将其引入粒子群算法中;然后提出一种基于改进的Tent映射的粒子群算法.采取分阶段更新的优化策略,使其在搜索初期更具遍历性,在搜索后期,通过人为更替最差粒子的速度和位置,使算法具有更快的收敛速度与更好的全局搜索能力.构建一种资源配置结构优化模型,并将改进的Tent映射粒子群算法引入资源配置结构优化决策中,在寻优速度、精度和成功率等方面均显示出良好的优化效果.     

Logistic混沌序列加密改进方案

由于Logistic映射具初始条件敏感性、随机性、相关性等优良的密码学性能而广泛应用于混沌加密。为了避免搜索攻击,本文提出了Logistic映射加密的改进方案并用C语言实现。     

基于混沌反控制的Tent映射伪随机序列发生器设计

应用混沌反控制思想有意识地去产生混沌,进而应用混沌系统的伪随机特性进行伪随机序列发生器设计。针对Tent映射在有限精度实现时产生伪随机序列所存在的周期过短问题,应用混沌反控制,对Tent映射加入控制输入,从而解决了输出伪随机序列周期过短的问题,并通过阈值的在线调节输出0-1伪随机序列。证明了受控Tent映射是Lyapunov指数意义下混沌的,分析了Tent映射混沌反控制所产生的伪随机序列的安全性和计算效率,理论分析和仿真结果都证明了这种设计伪随机序列发生器算法的合理性。     

超混沌序列密码受参数变化影响的实验研究

近年来,利用混沌特性进行数据加密得到了较多的研究,超混沌映射参数的不同取值直接影响超混沌映射所产生序列密码的复杂性.以广义Henon映射作为实验对象, 以MATLAB7.0为实验平台,分析映射初值及参数在什么范围内取值可以产生可实际应用的超混沌序列及其随机特性、自相关特性、互相关特性、平衡性及游程的变化,为工程实际应用时选择参数提供参考.     

一个三维非线性系统的混沌动力学特征

根据三维混沌系统Lorenz吸引子和Chen’s吸引子线性部分的系数特征,构造了一个三维非线性动力系统,并研究了其混沌动力学特征,包括相轨迹图、最大Lyapunov指数、Lyapunov指数谱和Poincare映射.这些特征都表明,该系统具有混沌吸引子.     

新型一维偏移耦合映像格系统及其动态特性

混沌系统具有复杂的动力学行为,但在数字系统中运行时会出现动力学特性退化的问题。元胞自动机在时间、空间上都具有离散性,能够有效减弱混沌系统在有限精度下的动力学退化问题。基于元胞自动机,提出了一种一维偏移耦合映像格系统,利用初等元胞自动机每次更新的不同状态,动态产生每个格子的耦合索引偏移量,再根据偏移量对混沌序列施加不同的扰动,然后交替切换元胞自动机的迭代规则。最后,对混沌系统的动力学特性进行对比分析以及对该系统产生的时间序列进行量化和随机性检测,仿真实验结果表明,该混沌系统周期更长,遍历性更好,产生的序列随机性更佳,在序列密码算法中有很大的应用价值。     

一种新的基于时空混沌的单向Hash函数构造

对时空混沌中常用的耦合映像格子模型(coupled map lattice,CML)和已有的基于时空混沌的单向Hash函数构造进行了分析,在此基础上提出了一种新的基于时空混沌的单向Hash函数构造方法.首先根据Lyapunov指数谱确定CML中参数的取值,然后用线性变换后的消息来更改CML的状态,并通过迭代来扩散消息中每个字节对CML状态的影响,Hash值从最终的CML状态中抽取.研究结果表明,该方法具有很好的单向性、弱碰撞性、初值敏感性和灵活性以及更高的计算效率.     

基于混沌映射的交互式零知识证明身份认证协议

该文根据混沌系统中的logistic映射方程,首先构造了一种生成混沌序列的算法,并分析了算法的不可逆性。然后给出了基于该算法的身份认证的协议。在认证过程中,只需要一次证明,就可以满足的安全性要求。最后指出了此协议为一个满足零知识交互式证明的协议。     

混沌系统最大Lyapunov指数估计新方法研究

Lyapunov指数是定量描述混沌系统的重要指标。本文提出一种基于混沌同步的最大Lyapunov指数估计方法,通过构造反馈控制耦合混沌同步系统,应用混沌同步条件,估计原系统最大Lyapunov指数即为满足两耦合系统达到同步的最小控制增益。以Lorenz混沌和静摩擦Duffing振子为仿真对象,仿真结果验证了方法的有效性。     

混沌退化及其在加密过程中的影响

由于混沌系统对初始条件和混沌参数非常敏感以及生成的混沌序列具有非周期性和伪随机性的特性,近年来在信息加密领域得到了较多的应用。但是大多数都是采用单混沌系统,具有不可避免的混沌退化特性,导致存在一些潜在的动力学系统攻击方法。该文针对一维线性映射的退化分析提出了信息量对混沌退化的预测效果。设计了一种基于两个参数随机变换的混沌系统的伪随机序列发生器,生成一个随机性好,长周期的密钥序列并给出了统计特性分析的严格的理论证明。用此序列进行图像加解密实验,结果分析表明提出的算法能够得到令人满意的加密效果。     

基于一维混沌映射的图像加密方法

由于混沌系统对初始条件和混沌参数非常敏感,以及生成的混沌序列具有非周期性和伪随机性的特性,近年来在图像加密领域得到了较多的应用。提出了一种基于参数随机变化的混沌映射的密码生成方法,生成一个随机性好,长周期的密钥序列并给出了统计特性分析的严格的理论证明。用此序列进行图像加解密实验,对结果分析表明提出的算法能够得到令人满意的加密效果。     

正弦函数作用下的Martin过程

为了弥补单纯Martin过程在描述天气、石油和股市行情等变化过程方面的不足,首先通过对正弦函数作用下的Martin过程进行相图分析,发现该系统状态随着参数的变化而变化,同时经过稳定焦点、倍周期分岔,可将其收缩到混沌吸引子上,且这个状态变化过程会重复出现;然后进一步通过计算机从理论上计算了该系统的最大Lyapunov指数,并通过绘制了分岔图定量地说明了该系统具有混沌行为。     

基于线性反馈移位寄存器和组合猫映射的伪随机序列生成方法

分析了线性反馈移位寄存器(LFSR)和猫映射的基本结构,给出了一种基于LFSR与猫映射的伪随机序列生成方法。该方法根据LFSR的计算结果产生相应的选择函数,通过选择函数确定当前迭代计算中猫映射的系数矩阵;应用选定的系数矩阵进行迭代计算产生相应的混沌序列,将其二值化后作为反馈值与LFSR的反馈值进行异或运算,运算结果作为LFSR的最终反馈值,实现对LFSR生成序列的随机扰动。通过实验对生成序列的性能进行了分析,结果表明,产生的混沌序列具有良好的随机性和安全性。