摘要：Harris Hawks优化(Harris Hawks optimization, HHO)算法是一种模拟鸟群合作捕食行为的新型群智能算法.介质波导滤波器是当前5G移动通信设备急需的器件,因此如何利用新型优化算法高效且精确地对介质波导滤波器进行优化设计十分重要.文中首先描述了HHO算法流程,并结合滤波器优化问题提出了一种通用框架;然后基于稳态假设对HHO算法的更新方程进行了理论分析,依据所导出的方程分析了算法的动态特性及收敛行为;最后利用HHO算法实现了两款介质波导滤波器的优化设计.为验证算法性能,将本文算法与三个著名的群智能算法进行比较.实验结果表明,HHO算法的收敛速度、效率和精度都明显优于目前业内主流应用的自适应差分进化算法、花粉授粉优化算法和灰狼优化算法.

摘要：无线携能通信网络中发送端获取用户信道状态信息时,会造成时间和频谱资源的浪费。对此,在多用户多输入单输出网络中研究了发送端只有信道分布信息的节能波束形成设计。在信息中断概率、总可用功率以及授权用户可用功率约束下,网络能量效率通过改进的教与学优化算法实现了最大化。此外,针对提出的功率消耗方案,考虑了非线性能量接收机制并提出功率分流机制,使接收机避免进入饱和区,从而提高了功率接收效率。改进的教与学优化算法结合了鲸鱼优化算法的优点,解决了构造得出的非凸优化问题,并提高了收敛速度。仿真实验分析了动态能量分配场景下中断概率、动态功耗系数以及发送端可用功率对系统能量效率的影响,证实了所提算法的有效性。

摘要：针对置换流水车间调度问题的具体特性,模拟自然界中狼群捕猎行为设计了一种离散狼群算法。采用基于工件序列的编码方式,反向学习初始化种群提高算法收敛速度。对原始狼群算法中游走行为、召唤行为、围攻行为进行重新设计,使得算法不易陷入局部最优。同时,运用Taguchi试验设计方法对算法参数设置进行灵敏度分析,并确定出最优的参数组合。最后,运用离散狼群算法对Car、Reeves以及Taillard标准测试集进行仿真测试,与其他智能优化算法进行比较,验证了所提出算法的可行性,为求解置换流水车间调度问题提供了更加有效的一种方法。

摘要：为提高三维最大熵法对图像分割的时效性,提出一种基于等价三维熵与鲸鱼优化算法(WOA)的图像分割方法。设计一种不含对数运算的等价三维熵法,基于WOA算法求解最佳阈值,以避免穷举搜索并提高算法效率。实验结果表明,相比传统三维最大熵法、等价三维最大熵法,该方法在不影响分割效果的前提下,能够减少运行时间,且在抗噪性和保留图像细节方面具有明显优势。

摘要：为同时提高WSN分簇与路由算法的能量效率与网络服务质量,设计一种基于人工蜂群算法的WSN分簇算法。在分簇算法中,采用人工蜂群算法选择最优簇头,为WSN的多个性能指标建立线性规划的问题模型,将能量效率作为首要的优化指标,对网络的链接质量、吞吐量、可扩展性进行优化处理;在簇内的多跳路由算法中,设计能量效率优化机制。多组仿真结果表明,该算法具有较好的能量效率、网络生命期、吞吐量、丢包率与网络覆盖率等性能。

摘要：蝙蝠算法(BatAlgorithm,BA)是一类新型元启发式算法,针对其在算法后期寻优精度降低、易陷入局部极值的不足,提出一种具有自适应多普勒策略及动态邻域策略的改进算法。根据蝙蝠个体在捕食过程中与猎物间存在的相对运动现象,引入自适应多普勒策略改进频率参数,增强算法全局探索的寻优能力。将动态邻域策略与BA算法有机结合,增加蝙蝠个体寻优结构的多样性,改善算法易陷入局部最优的不足。从理论上分析了改进后算法的收敛性和运算复杂性。在数值实验部分对改进后的算法进行了性能及应用测试:对10个经典标准测试函数在不同维度下进行对比实验,将其应用于求解螺旋压缩弹簧优化设计问题,并与其他算法进行了对比分析。实验结果证明了具有自适应多普勒策略及动态邻域策略的改进算法具有更优的收敛速度、收敛精度以及稳定鲁棒性。

摘要：为解决复杂的区域水资源优化配置问题,以区域缺水率最小和污染物排放量最小为目标函数建立了水资源优化配置模型,并以汾河下游谷地供水区为例,预测其在规划水平年20%、50%、75%和95%来水频率下的供需水量。针对飞蛾扑火算法(MFO)存在的搜索耗时较长、易陷入局部最优的问题,改进其烛火更新公式及对数螺旋函数。通过对群智能算法中常用的测试函数做仿真实验,对比分析了改进前后MFO算法的寻优结果,并采用改进的MFO算法对模型进行求解。实例结果表明,所构建的区域水资源优化配置模型合理有效,改进的飞蛾扑火算法收敛速度快,寻优性能优越,可用于水资源优化配置领域。

摘要：为满足高电压直流塑壳断路器的使用要求,在断开过程中需拉长电弧,使电弧更容易熄灭,因此在针对断路器分断能力提升的设计中通常对其开距、分断速度以及灭弧系统进行优化。提出了一种具有大开距的塑壳断路器的优化方法,对断路器操纵机构进行了运动学建模和参数优化。首先建立五连杆操纵机构的位置模型;然后以五连杆杆长为优化变量,以位置方程所得解析解并结合机构相关参数值作为限制条件,以瞬时速度方程作为目标函数,采用非线性规划的粒子群算法,对操纵机构进行优化,并得到优化后的杆长;最后采用ADAMS动力学仿真软件对优化结果进行仿真验证,分断时间为6.2 ms,动触头旋转角度增加了10°。结果表明,所提出的塑壳断路器优化方法可在分断时间较短情况下有效提升断路器的开距值。为高性能直流塑壳断路器的研制和优化提供参考。

摘要：针对人工蜂群算法易陷入局部最优、收敛速度慢的问题,在算法中引入量子策略,设计蜂群系统中单个蜜蜂的势阱模型,模拟蜂群量子行为,提出一种具有量子行为的人工蜂群算法。改进的算法在算法前期保持了原算法中蜂群的多样性,后期使用量子策略增强了原算法的开采能力,提高了算法的收敛速度。最后,用标准测试函数进行测试。实验结果表明,改进的人工蜂群算法在保持原算法有效性的同时,大幅提高了算法的收敛速度和精度。