基于空间收缩技术的约束多目标进化算法

约束多目标进化算法在求解不可行域较大的优化问题时对不可行域的合理探索不仅有助于种群快速收敛于可行区域内的最优解,还能减少无潜力不可行域对算法性能的影响.因此,提出一种基于空间收缩技术的约束多目标进化算法(CMOEA-SST).首先,提出自适应精英保留策略对PPS算法的Pull阶段初始种群进行改进,增加Pull阶段初始种群的多样性和可行性;其次,在进化过程中采用空间收缩技术逐渐缩小搜索空间,减少无潜力不可行域对算法性能的影响,使算法在兼顾收敛性和多样性的同时提高收敛精度.为验证所提算法性能,将该算法与四个代表性算法C-MOEA/D、ToP、C-TAEA、PPS在LIRCMOP系列测试问题上进行仿真对比.实验结果表明,CMOEA-SST在处理不可行域较大约束优化问题时具有更好的收敛性和多样性.     

基于空间收缩技术的约束多目标进化算法

约束多目标进化算法在求解不可行域较大的优化问题时对不可行域的合理探索不仅有助于种群快速收敛于可行区域内的最优解,还能减少无潜力不可行域对算法性能的影响.因此,提出一种基于空间收缩技术的约束多目标进化算法(CMOEA-SST).首先,提出自适应精英保留策略对PPS算法的Pull阶段初始种群进行改进,增加Pull阶段初始种群的多样性和可行性;其次,在进化过程中采用空间收缩技术逐渐缩小搜索空间,减少无潜力不可行域对算法性能的影响,使算法在兼顾收敛性和多样性的同时提高收敛精度.为验证所提算法性能,将该算法与四个代表性算法C-MOEA/D、ToP、C-TAEA、PPS在LIRCMOP系列测试问题上进行仿真对比.实验结果表明,CMOEA-SST在处理不可行域较大约束优化问题时具有更好的收敛性和多样性.     

可动态重构的旋翼飞行器设计与运动特性分析

针对旋翼飞行器因机体结构受运动路径中空间变窄限制而无法连续穿越的问题,研究设计了一种可动态重构的旋翼飞行器,通过改变机体构形实现对空间变化的运动应对,提高飞行器在复杂环境下连续运动作业的能力.该系统采用链式模块化结构,通过旋转关节实现构形的2维变化.根据机体结构特点和运动控制方式,基于D-H(Denavit-Hartenberg)规则推导了空间变换矩阵,求解了变化重心,建立了机体运动学模型.基于几何、动力和控制响应约束,提出了构形变换的求解方法,并针对该模型给出了边界条件.最后进行了飞行器稳定性、操纵性及临界构形实验.结果 表明,构形变换过程中,飞行器姿态稳定,无明显突变,各轴向最大变化量在4°以内;濒近临界构形时飞行器操控顺畅,跟踪控制响应能够在0.1s内完成.实验验证了姿态可控的临界构形角度集为{180°,180°,113°},通过几何运算,采用固定航向方式,飞行器的通过半径可缩小21.89％,结合航向控制的方式,最大通过半径可缩小67％.飞行器具备稳健完成动态重构和通过窄间隙的能力.     

基于Haar-like和LBP的多特征融合目标检测算法

针对目标检测时Haar-like特征值过多、计算时间长、无法描述目标纹理特征且识别率一般的问题,提出一种基于滑窗原点信息的阈值自调节IHL(Improved Haar-like LBP)特征提取算法.该算法首先构造了 IHL特征编码方法,将Haar-like特征和局部二值LBP特征融合;然后在计算Haar-like型局部二值化特征时,使用高斯矩阵获得符合像素分布规律的自调节阈值;同时在求特征值时引入中心点像素信息,确保提取的特征值的合理性;最后使用AdaBoost训练得到级联分类器,将其载入系统,并在KITTI车辆数据集和INRIA Person行人数据集上进行实验测试.实验结果表明,该方法可在65s内识别1102个行人目标,在114.3s内识别1852个车辆目标,相比传统算法其可以明显加快目标识别的速度,对行人和车辆目标的识别率均可达到94％以上,其检测准确性相比其他方法也有显著提升.     

基于多补丁和多尺度层级聚合网络的快速非均匀图像去雾

尽管基于卷积神经网络的去雾算法在合成的均匀雾气数据集上已经取得了巨大进展,但在真实的非均匀有雾图像上仍然表现不佳.为了快速有效地去除图像中的非均匀雾气,文中首先提出了一种多补丁和多尺度层级聚合网络结构(Multi-patch and Multi-scale Hierarchical Aggregation Network,MPSHAN),融合了多补丁局部化信息和多尺度全局化信息.其次,提出了层级融合模块(Hierarchical Fusion Module,HFM),既解耦了残差融合以实现更丰富的非线性特征表达,又通过通道注意力机制提升了关键位置的特征融合质量.同时,对层级结构使用扩张卷积获得多尺度信息,增强特征图以优化融合效果.此外,在损失函数中加入频域损失以恢复更好的边缘质量.实验结果表明,所提算法在非均匀雾气图像上具有很好的鲁棒性,1200×1600高分辨率图像的平均处理时间仅有0.044s,相比其他去雾算法,其在图像去雾效果和运行时间之间实现了更好的平衡.     

正则稀疏化的多因子量化选股策略

针对高维度数据集特征之间的复杂性,而传统的L1惩罚项不满足Oracle性质的无偏性,将逻辑回归弹性网（LR-Elastic Net）中的L1惩罚项替换为SCAD（Smoothly Clipped Absolute Deviation）和MCP（Minimax Concave Penalty）惩罚项,分别构建了LR-SCAD和LR-MCP模型,在保留稀疏性的同时满足了无偏性,并利用ADMM（Alternating Direction Method of Multipliers）算法进行求解。通过模拟实验发现,LR-Elastic Net模型能很好地处理特征存在相关性的小样本数据,而LR-SCAD和LR-MCP模型在特征存在相关性的大样本数据中表现较好;建立LR-Elastic Net、LR-SCAD和LR-MCP策略,并应用于沪深300指数成分股数据。回测结果显示,LR-SCAD和LR-MCP策略在股票相关性很强的数据中比LR-Elastic Net策略表现更好。     

基于分层四叉树的多分辨率数字岩心的表示与生成

传统的数字岩心建模方法建立的数字岩心模型尺寸单一,分辨率固定,导致存储空间过大,难以维护等问题.因此,提出了一种分层四叉树模型,给出了模型的构建及扩展方法,基于此模型,建立多分辨率数字岩心体素模型,同时在分层四叉树模型基础上,结合Marching Cubes移动立方体算法生成数字岩心面模型.通过实例检验证明,该方法建立的数字岩心模型极大地节省了存储空间,耗时较少,同时具有易于维护管理等优点.     

一种基于IHS和NSST的多光谱图像融合方法

文中针对丛林环境背景下的迷彩人员检测效果差的问题,提出一种基于多光谱图像融合的迷彩人员检测方法.以可见光图像和特征波段图像为数据源,首先将可见光图像变换到相关性最小的IHS颜色空间,提取出亮度分量I;然后对于特征波段图像和亮度分量I进行多级NSST分解变换图像融合,其中特征波段之间采用局部能量取大值融合规则低频分量融合,与亮度分量之间采用自适应模糊逻辑原则进行低频分量融合.高频分量均使用模值取大的融合规则.最后进行NSST逆变换和IHS逆变换得到融合结果.经实验表明,与其他经典和主流多尺度变换图像融合算法相比,该方法具备较好的图像质量评价指标,并且在迷彩人员检测实验中,与可见光图像结果相比,具有较好的检测结果.     

稳定的K-多均值聚类算法

指定K个聚类的多均值聚类算法在K-均值算法的基础上设置了多个次类,以改善K-均值算法在非凸数据集上的劣势,并将多均值聚类问题形式化为优化问题,可以得到更优的聚类效果。但是该算法对初始原型敏感,且随机选取原型的方式使聚类结果不稳定。针对上述问题,提出一种稳定的K-多均值聚类算法,并对该算法的复杂度与收敛性进行了简要讨论。该算法先基于数据样本的最邻近关系构造图,根据图的连通分支将数据分为若干组,取每组数据的均值点作为初始原型,再用交替迭代的方法对优化问题进行求解,得到最后的聚类结果。在人工数据集和真实数据集上的实验表明,该算法具有更稳定更优越的聚类效果。     

面向动用计划的车辆装备备件预测研究

针对动用计划下的车辆装备备件的消耗特点,研究了车辆装备维修备件消耗量和库存控制两个预测优化问题。考虑动用计划期内车辆装备的预防性维修和修复性维修,实现定时定程维修和自然随机故障维修下装备维修备件的消耗量的预测。在此基础上,根据备件库存检查方式的特点,建立基于定期检查策略的联合补货库存控制模型,根据模型的结构特点确定决策变量界限,并利用多类种群位置更新方式改进了果蝇优化算法。仿真结果表明,改进的果蝇优化算法具有良好的求解效率,本文所提出的优化方法可为车辆维修保障资源优化提供决策依据。