指标规范值的物元模型在水安全评价中的应用

传统的物元模型用于水安全评价,当指标数较多时需要设计很多关联函数,设计和计算工作量皆很大,实际使用不便。为减少关联函数的设计并使之规范化,本研究提出了基于指标规范值的区域水安全评价的物元模型,即在对水安全23项常用指标适当设计参照值和对指标值进行规范变换的基础上,按各子系统将指标归为5类,同类指标设计为相同的关联函数,从而使设计和计算工作量大为简化。以山东省水安全评价为例验证了指标规范值的物元模型在水安全评价中的实用性,并与属性识别理论的评价结果进行了比较。结果表明:该评价模型简单实用,结果与实际符合较好,可为水安全评价提供一种新的参考方法。     

投影寻踪回归技术在光辐射亮度值预测中的应用

提出了应用投影寻踪回归技术预测光辐射亮度值的基本思想和实现方法,ＰＰＲ技术应用于氘灯辐亮度值的建模和预测结果表明该模型有较高的拟合和预测精度。     

基于粒子群优化神经网络的矿井安全预评价

提出一种将粒子群算法(PSO)与BP算法相结合,用于BP网络权值调整的新算法.该算法在传统的BP算法的权值调整的基础上,引入粒子群算法的权值修正量,并依据矿井安全预评价指标及其分级标准,将新的算法应用于矿井安全预评价建模.其评价结果与用集对分析法的评价结果进行了比较,表明该方法不仅可以克服传统的BP算法收敛速度慢和易于陷入局部极小的局限,而且模型精度较高,具有泛化性能好和客观、实用的特点.     

基于免疫进化支持向量机的年用电量预测

支持向量机(SVM)是在统计学习理论基础之上发展起来的,针对小样本数据且具有优良推广性能的机器学习方法。阐述了SVM的基本原理及特性,并采用一种新的有效随机全局优化技术-免疫进化算法(IEA)对SVM核函数的参数进行了优化。介绍了IEA-SVM算法的设计思想和特点,成功地实现了此模型在年用电量预测中的应用,对四川省电网1978～1998年年用电量状况进行了实例研究,预测值与实际值相差较小,并与基于偏最小二乘回归(PLS)模型的预测成果进行了对比。理论分析和实例结果验证了基于IEA-SVM的年用电量预测方法的正确性和有效性。     

指标变换值表示的水安全评价的普适指数公式

适当设定水安全指标的参照值和指标值的变换式,并对各指标值进行了变换,使得以变换值表示的不同指标皆"等效"于一个规范指标,从而不同指标的水安全评价指数公式皆可以用该"等效"指标相应的指数公式替代。在满足设定的优化准则条件下,采用猴王免疫进化算法对公式进行优化,分别得到优化后对23项水安全指标皆适用的5个水安全评价的普适指数公式。对所获公式的可靠性进行理论分析以及对其实用性进行效果检验后,其评价结果与其他方法评价结果相一致,并与实际相符合。结果表明:水安全评价的多种形式的普适指数公式皆具有形式简洁、计算简便和普适通用的特点。     

遥感影像投影寻踪回归分类模型

将投影寻踪回归分析技术引入遥感影像分类中,详尽叙述遥感影像投影寻踪回归分类模型的建立和实现过程。将广州地区的TM影像用于分类实验,并用混合蛙跳算法来优化投影寻踪回归分类模型中的参数矩阵,取得了较为理想的分类效果。此外,还进一步分析了投影中心的设定、调整以及优化算法和岭函数个数对投影寻踪回归模型分类精度的影响。实验结果表明,该模型易于优化实现,稳定性强,模型中岭函数的个数对投影寻踪回归模型的分类精度没有显著影响。     

基于免疫进化的粒子群混洗蛙跳算法

为了避免混洗蛙跳算法易于出现不成熟收敛,提高求解质量,提出了基于免疫进化的粒子群混洗蛙跳算法。该算法将粒子群算法中粒子追踪全局极值的思想融入混洗蛙跳算法中,对族群内的最差个体同时跟踪族群内和全局两个最优个体的信息,进行深度搜索;并引入免疫进化算法对群体中的最优个体进行免疫进化迭代计算,以达到充分利用最优个体的信息的目的。该算法不仅避免了陷入局部极值的局限,以更高的精度逼近全局最优解,而且能加速收敛。对多个典型测试函数的计算表明：基于免疫进化的粒子群混洗蛙跳算法比传统的混洗蛙跳算法具有更好的寻优能力、稳定效果和更快的收敛速度。     

指标规范值表示的水资源系统评价的引力指数公式

为了建立计算简便、规范统一和普适通用的水资源系统(包括水资源可持续利用系统、水资源承载力系统和水资源安全系统)的评价模型,基于样本之间的质量相似性和距离接近程度构建聚类量,借鉴物理学中的万有引力定律和规范对称性原理,提出水资源系统样本之间也存在与万有引力定律形式相似的聚类相互作用力的思想。在适当设定指标参照值和指标值的规范变换式,并对指标值进行规范变换的基础上,提出了水资源系统的参照级样本、规范质量、规范坐标和规范距离的概念,进一步建立了基于指标规范值的水资源系统评价的引力指数公式,并分析了指数公式的稳定性和可靠性。用若干实例对公式的合理性和实用性进行了效果检验,结果表明:基于指标规范值的水资源系统评价的引力指数公式具有物理意义明确和规范、统一、简洁和通用的特点。     

免疫进化混合猴王遗传算法

针对简单猴王遗传算法（MKGA）存在易陷入局部极值和稳定性较差的缺陷,提出了免疫进化混合猴王遗传算法（MKGAIEH）。MKGAIEH将总群体划分为若干个子群体,为了充分利用总群体中最优个体(总猴王)信息,引入免疫进化算法（IEA）对其进行免疫进化迭代计算;此外,对子群体内的其他个体,同时考虑子群体的子猴王与群体的总猴王对其进行交叉和变异遗传操作。当所有子群体的局部搜索完成后,再将各子群体的解重新混合。这种全局信息交换与子群内局部搜索相结合的策略不仅避免了早熟收敛,而且随着迭代的进行,还能以更高的精度逼近全局最优解。将MKGAIEH、MKGA、改进后的猴王遗传算法（IMKGA）、蜜蜂遗传算法（BEGA）、免疫进化粒子群蛙跳算法（IEPSOSFLA）和普通爬山算子遗传算法（COGA）对6个典型测试函数的计算结果进行了比较,其结果为:MKGAIEH对6个测试函数都能获得全局最优解,有5个测试函数获得的平均值和标准差比其他5种优化算法获得的平均值和标准差精度提高了几个数量级,达到了最小。这表明MKGAIEH具有更佳的寻优能力和更好的稳定性。     

指标变换值表示的水安全评价的普适指数公式

为了建立普适、通用的水安全评价的指数公式，在适当设定水安全指标的参照值和指标值的变换式，并对各指标值进行变换基础上，用变换值表示的不同指标的某类水安全评价指数公式皆可以用一个“等效”指标相应的水安全评价指数公式替代。在满足设定的优化准则条件下，采用猴王免疫进化算法对公式进行优化，分别得到优化后对23项水安全指标皆适用的5个水安全评价的普适指数公式。对公式的可靠性进行了理论分析和实用性进行了效果检验，其评价结果与其他方法评价结果相一致，并与实际相符合。结果表明：水安全评价的多种形式的普适指数公式皆具有形式简洁、计算简便和普适通用的特点。