扩散遗传算法及其应用研究

针对遗传算法在局部搜索能力方面的缺陷,提出了一种基于扩散算子的遗产算法(简称扩散遗产算法)。该算法中包含的扩散算子是变异算子,其主要作用是在遗传搜索中进行局部搜索。用扩散遗传算法和实数编码遗传算法分别训练用于解XOR问题的神经网络,对比结果表明,论文提出的算法兼具强的全局搜索能力和局部搜索能力,因此,该算法可以不借助其它局部搜索算法而单独作为神经网络训练算法,从而简化训练算法,提高训练效率。该算法对提高遗传算法搜索效率和求解精度具有重要的意义。     

一种改进的双群进化规划算法

双群进化规划算法采用高斯振荡变异算子对解空间进行大范围盲搜索,效率较低。针对该问题提出一种改进的双群进化规划算法。采用与适应度函数相关的变异算子替换原双群进化规划算法中的高斯振荡变异算子,实现对解空间的导向性高效搜索。仿真结果表明,改进算法性能高于原有算法。     

改进进化策略及其在神经网络训练中的应用

进化策略是一类策略参数自适应进化算法。文章提出了一种改进进化策略(MES),MES采用基于个体排序的随机自适应Gaussian-Cauchy混合变异策略,将Gaussian和Cauchy变异算子结合起来以达到全局探索和局部搜索之间的动态平衡。此外,MES还使用重组算子以进一步提高算法的性能。将该算法用于多层前向神经网络训练,数值仿真结果显示了该算法的有效性。     

基于自适应进化神经网络算法的入侵检测

针对目前多数入侵检测系统的低检测率问题,提出一种自适应进化神经网络算法AENNA。基于遗传算法和BP神经网络算法,利用模拟退火算法的概率突跳和局部搜索强的特性对遗传算法进行改进,采用双种群策略的遗传进化规则实现BP神经网络权值和结构的双重优化;通过对遗传算法的交叉算子与变异算子的改进,设计一种自适应的神经网络训练方法。实验结果表明,基于AENNA的入侵检测方法能够有效提高系统的检测率并降低误报率。     

混合量子差分进化算法及应用

量子进化算法基于量子旋转门更新量子比特状态影响了算法搜索性能．提出一种差分进化（DE）与和声搜索（Hs）相结合更新量子比特状态的混合量子差分进化算法（HQDE）．该方法采用实数量子角形式编码染色体,设计一种由差分进化计算更新量子位状态的量子差分进化算法（QDE）和一种由和声搜索更新量子位状态的量子和声搜索（QHS）,并相互机制融合,采用两种不同进化策略共同作用产生种群新量子个体以克服常规算法中早熟及收敛速度慢等缺陷;在此基础上,算法还引入量子非门算子对当前最劣个体以一定概率选中的量子比特位进行变异操作增强算法跳出局部最优解能力．理论分析证明该算法收敛于全局最优解．0／1背包问题及旅行商问题实例测试结果验证了该方法有效性．     

基于蜂群遗传算法的0-1背包问题

针对0-1背包问题,本文提出了基于蜂群遗传算法的优化求解方案。该算法包括两个种群,一个主要用于全局搜索,另一个主要用于局部搜索;每个个体采用二进制编码;采用最优个体交叉策略;对当前解的处理措施是将还未装入背包且性价比最好的物品装进背包,直至不能装为止;不符合约束条件的解采用诱变因子指导变异处理;遗传算子包括单点交叉算子、简单变异算子、主动进化算子和抑制算子。本算法充分发挥了遗传算法的群体搜索和全局收敛的特性,快速地并行搜索,有效地克服了经典遗传算法容易陷入局部最优问题。数值实验表明,该算法在求解0-1背包问题中取得了较好的效果,同样可以应用于其它的组合优化问题。     

基于混合进化算法的RBF神经网络时间序列预测

提出一种基于梯度下降法的混合进化算法,用于确定径向基函数（RBF）神经网络结构和优化其参数.在进化算法中嵌入梯度下降算子,对每一代中若干个精英个体以一定概率利用梯度下降法进行搜索,以加强算法的局部搜索能力.利用混合进化算法对RBF网络结构和参数同时进行训练和优化,对网络节点数和参数进行混合编码.仿真实验结果表明该RBF网络具有较强的泛化能力.     

一种启发式遗传算法及其在最短路径求取中的应用

对经典的遗传算子(选择算子、交叉算子和变异算子)进行重新设计,提出了一种启发式遗传算法。它能够根据种群的进化情况,动态地调整遗传算子,维持种群的多样性,克服过早收敛并加快了搜索速度,得到高品质解。将算法用于最短路径求取中,仿真结果证实是合理而有效的。     

自适应二次变异差分进化算法

提出一种基于群体适应度方差自适应二次变异的差分进化算法．该算法在运行过程中根据群体适应度方差的大小,增加一种新的变异算子对最优个体和部分其他个体同时进行变异操作,以提高种群多样性,增强差分进化算法跳出局部最优解的能力．对几种典型Benchmarks函数进行了测试,实验结果表明,该方法能有效避免早熟收敛,显著提高算法的全局搜索能力。     

机器人路径规划中的改进型遗传算法

提出了一种应用于机器人路径规划的改进型遗传算法。针对机器人路径规划的实际应用,优化设计了交叉算子和变异算子,引入了自定义的插入和删除两种遗传操作。通过把地图特征信息作为参与决策的已知条件来约束遗传算子的操作过程,提高了算法的进化效率。自定义遗传算子的使用,使得算法对复杂地图也表现出良好的适应能力。计算机仿真实验证明该算法在最优解输出概率方面相对于基本遗传算法有了显著提高。     

用最优成员选择方法训练人工神经网络

对遗传算法采用实数编码用于训练神经网络进行了讨论，由实际运算发现，因为只有好的成员才能繁衍，所以无论淘汰率较小或较大时，经过若干代的进化后，往往形成近亲繁衍生息的情况，近亲繁衍时交叉操作对进化作用不大，如何工只取一个最优成员采用突变方法产生子代成员来训练神经网络能得到很好的结果，最翁     

基于郭涛算法的演化神经网络

提出了一种新的演化神经网络算法GTEANN,该算法基于高效的郭涛算法,同时完成在网络结构空间和权值空间的搜索,以实现前馈神经网络的自动化设计。本方法采用的编码方案直观有效,基于该编码表示,神经网络的学习过程是一个复杂的混合整实数非线性规划问题,例如杂交操作包括网络的同构和规整处理。初步实验结果表明该方法收敛,能够达到根据训练样本自动优化设计多层前馈神经网络的目的。     

A Hierarchical Evolutionary Algorithm for Constructing and Training Wavelet Networks

The wavelet network has been introduced as a special feed-forward neural network supported by the wavelet theory, and has become a popular tool in the approximation and forecast fields. In this paper, an evolutionary algorithm is proposed for constructing and training the wavelet network for approximation and forecast. This evolutionary algorithm utilises the hierarchical chromosome to encode the structure and parameters of the wavelet network, and combines a genetic algorithm and evolutionary programming to construct and train the network simultaneously through evolution. The numerical examples are presented to show the efficiency and potential of the proposed algorithm with respect to function approximation, sunspot time series forecast and condition forecast for a hydroturbine machine, respectively. The study also indicates that the proposed method has the potential to solve a wide range of neural network construction and training problems in a systematic and robust way.     

基于Hermite神经网络的动态手势学习和识别

为提高动态手势学习速度和识别准确率,本文提出一种基于Hermite正交基前向神经网络的动态手势识别方法。利用Camshift算法实时跟踪手势运动轨迹,提取手势特征向量作为神经网络的输入;以Hermite正交基函数作为隐含层激励函数构造三层前向神经网络,并给出一种基于伪逆的直接计算权值方法和根据网络目标精度要求自适应确定隐含节点数目方法;运用训练好的Hermite神经网络识别动态手势。测试结果表明:Hermite神经网络能够提高网络的学习训练速度和精度,提高手势学习速度和识别准确率,而且在手势识别方面具有较好的鲁棒性和泛化能力。     

遗传神经网络在语音识别中的应用研究

针对语音识别的特点,对BP神经网络在语音识别技术中的应用进行了探索性研究,进而结合人工智能领域较为有效的方法——遗传（GA）算法,针对传统BP算法识别准确率高但训练速度慢的缺点,对BP网络进行改进,构建了一种基于遗传神经网络的语音识别算法（GABP）,并建立相应的语音识别系统。仿真实验表明,该算法有效地缩短了识别时间,提高了网络训练速度和语音的识别率。     

遗传神经网络在语音识别中的应用研究

针对语音识别的特点,对BP神经网络在语音识别技术中的应用进行了探索性研究,进而结合人工智能领域较为有效的方法——遗传(GA)算法,针对传统BP算法识别准确率高但训练速度慢的缺点,对BP网络进行改进,构建了一种基于遗传神经网络的语音识别算法(GABP),并建立相应的语音识别系统。仿真实验表明,该算法有效地缩短了识别时间,提高了网络训练速度和语音的识别率。     

多层前馈神经网络在基于案例推理的应用

基于案例的推理（CBR）系统的增量式学习会使案例库逐渐增大,导致案例的检索时间较长,效率较低。多层前馈神经网络是构造性神经网络技术,很容易构筑及理解,具有较低的时间和空间复杂性和较高的识别率。利用该神经网络技术对案例库进行分类后,待求解的新问题只需在某个子案例库中进行检索,便可以有效地解决大规模案例库的能力与效率的维护问题,确保CBR系统的能力保护与效率保护兼顾的实现,为大规模案例库的应用提供技术保证。     

一种新的双权值前向神经网络学习算法

提出了一种新的基于遗传算法和误差反向传播的双权值神经网络学习算法,同时确定核心权值、方向权值以及幂参数、学习率等参数,通过适当地调节这些参数,可以实现尽可能多种不同超曲面的特性以及起到加快收敛的效果。并通过对实际的模式分类问题的仿真,将文中的方法与带动量项BP算法、CSFN等算法进行了比较,验证了其有效性。实验结果表明所提出的方法具有分类准确率高、收敛速度快的优点。