Improving the efficiency of ant algorithms using adaptive refinement: Application to storm water network design     

M.H. Afshar 《Advances in water resources》2006

The ant algorithm is a new evolutionary optimization method proposed for the solution of discrete combinatorial optimization problems. Many engineering optimization problems involve decision variables of continuous nature. Application of the ant algorithm to the optimization of these continuous problems requires discretization of the continuous search space, thereby reducing the underlying continuous problem to a discrete optimization problem. The level of discretization of the continuous search space, however, could present some problems. Generally, coarse discretization of the continuous design variables could adversely affect the quality of the final solution while finer discretization would enlarge the scale of the problem leading to higher computation cost and, occasionally, to low quality solutions. An adaptive refinement procedure is introduced in this paper as a remedy for the problem just outlined. The method is based on the idea of limiting the originally wide search space to a smaller one once a locally converged solution is obtained. The smaller search space is designed to contain the locally optimum solution at its center. The resulting search space is discretized and a completely new search is conducted to find a better solution. The procedure is continued until no improvement can be made by further refinement. The method is applied to a benchmark problem in storm water network design discipline and the results are compared with those of existing methods. The method is shown to be very effective and efficient regarding the optimality of the solution, and the convergence characteristics of the resulting ant algorithm. Furthermore, the method proves itself capable of finding an optimal, or near-optimal solution, independent of the discretization level and the size of the colony used.  相似文献   

进化策略算法在地面沉降量计算参数反演中的应用     

韩华 《中国地质灾害与防治学报》2006,17(1):63-68

多数情况下,评估的研究区缺乏多年积累的地下水位及开采量资料。因此,通常采用土力学模型,根据太沙基固结理论,进行地面沉降量预测。在地面沉降量计算中,土层变形参数值的选取直接影响计算结果的精确性。深层含水层埋深通常大于100m。通过现场勘探,采取土样进行岩土物理力学性质试验获取参数值,成本过于昂贵。通过参考区域土层物理力学性质资料,结合工程经验获取参数值,预测结果的精度得不到保证。针对上述情况,作者提出用非线性优化算法-进化策略算法,根据实测地面沉降量反演土层变形参数值。通过这种方法确定参数值,既节约成本,又保证了计算结果的可靠性。进化策略算法通过模拟生物遗传及进化过程,利用转移概率来帮助指导搜索。搜索结果不依赖于初始点的选择,对于求解全局最优解有很强的鲁棒性。作者将进化策略算法用于某一工程实例土层变形参数的反演,结果表明了该算法的可行性及稳健性,值得在工程实践中推广应用。  相似文献   

一种改进的Delaunay三角化算法研究   总被引：6，自引：1，他引：6  

黄地龙 《物探化探计算技术》2006,28(1):66-70

Delaunay三角化在诸多应用领域具有极其广泛用途,也一直是计算机图形图像学和科学计算可视化技术的重要研究内容。针对二维约束Delaunay三角化问题,提出一种快速生成算法。该算法首先建立环形矩形,分环分治平面散乱点;然后依据Delaunay三角形的性质,从外环到内环分治逐步插入新点,一环插入完毕后,整理有效Delaunay三角形;依次循环快速生成二维约束Delaunay三角网格。本算法计算过程简单,计算效率高,程序编写十分容易无需复杂的递归过程,技巧性地解决了二维约束Delaunay三角化问题。实例证明,该算法具有较好的应用效果。  相似文献   

频率域航空电磁资料Occam反演研究   总被引：2，自引：3，他引：2  

周道卿  谭捍东  王卫平 《物探与化探》2006,30(2):162-165

通过对频率域航空电磁测量常用装置类型电磁响应分析和Occam反演方法介绍,成功地将Occam思想运用到频率域航空电磁资料的反演解释工作中。Occam反演是一种正则化的反演方法,它在追求模拟数据与原始测量曲线最大拟合的同时,要求模型数据最平滑或最圆滑,因而受初始模型影响小,能够达到稳定收敛。经过对理论模型和实测数据试算表明,该方法运算稳定,收敛速度快,是一种有效的航空电磁数据处理解释方法。  相似文献   

相干和方差数据体的算法研究及应用     

陈凤云  杭远  康建林 《物探与化探》2006,30(3):250-253,257

研究了相干数据体的C3算法以及方差数据体算法,编制开发了利用相干和方差数据体技术进行地震资料处理的数据处理系统,利用相干和方差数据体的时间切片和顺层切片来分析相邻道地震信号的相似性,进而探测小断层和分析地质构造。通过对实际资料的分析解释可以看出,相干和方差数据体技术对断层解释是非常有效的,可以提高解释精度,缩短勘探周期。  相似文献   

洞庭湖泥沙淤积数值模拟模式   总被引：4，自引：0，他引：4       下载免费PDF全文

施勇  栾震宇  胡四一 《水科学进展》2006,17(2):246-251

在确保沙量守恒的非恒定流、非均匀沙的二维水沙数学模型的基础上,通过洞庭湖水沙输运和河床变形计算实践,比较了两种冲泻质与床沙质的转化模式,提出了包括冲泻质在内的泥沙淤积模式和水沙动边界计算模式.从洞庭湖泥沙输运和河床变形计算的结果看,洞庭湖泥沙淤积数值模式具有较好的稳定性和较高的模拟精度,说明所建湖泊泥沙模型的良好性能和具有推广运用的前景.  相似文献   

改进的Prim算法在GIS中的应用   总被引：3，自引：0，他引：3  

杜玲玲 《测绘信息与工程》2006,31(1):28-29

探讨了数字常平基础信息平台建设项目中构建一个低造价通信网的问题,建立了网络模型和相应的存储结构,采用优化的Prim算法实现了这颗最小生成树。  相似文献   

一种台风路径相似检索的算法研究     

刘勇  吴必文  王东勇 《气象》2006,32(7):18-24

台风路径可视为二维平面上的一段曲线，根据两条台风路径曲线的相似离度可以判断其数值相似和形态相似的程度。由于直接应用台风基本资料进行相似离度计算有一定的难度和局限性，需要研究利用相似离度原理判断两条台风路径曲线相似程度的计算方法。按照设计的算法处理台风基本资料，可以确定两条台风路径曲线上的对应控制点，得到两条曲线对应控制点之间的距离和距离偏差的方向，最终只需在一个方向计算相似离度就能直接分析两条曲线的相似性。对相似台风进行检索的实例表明，该算法是可行的，能够从台风基本资料库中检索出与当前台风路径最相似的台风个例。  相似文献   

基于动力统计模型重构的副热带高压中长期预报   总被引：1，自引：0，他引：1  

洪梅  张韧  何金海 《气象学报》2006,64(6):780-789

基于T106数值预报产品500 hPa位势高度场序列,用EOF方法对位势场序列进行时、空分解,在考虑相邻时段位势场空间模态基本稳定的前提下,引入动力系统重构的思想,以EOF分解的空间模态时间系数序列作为动力统计模型变量,用遗传算法全局搜索和并行计算优势,进行了模型参数的优化反演,建立了EOF分解的时间系数的非线性预报模型。通过模型积分和EOF的时、空重构,实现了副热带高压活动场的中长期预报。试验结果表明,在短期预报(1—5 d)该模型与T106模式的预报效果大致相当;但对于中长期预报(≥5 d),其预报效果优于T106预报产品;特别是10 d以上的预报结果对副热带高压的形态和范围仍然能较为准确地描述。该研究方法对副热带高压等复杂天气系统和要素场预报提供了一种新的思路。  相似文献   

高光谱分类EM算法密度模型参数初值的选取     

杨哲海李坤阳  周玉岩 《测绘科学与工程》2006,26(1):20-24

在高光潜影像的分类过程中，往往无法获取足够数量的训练样本点，这是由于影像数据维数的大幅增加以及地面信息的复杂程度所决定的。EM算法的应用可以有效地缓解训练样本点数量与数据维数比率过小的矛盾，但该算法只能保证获得各参数的局部极大估值，因此选取合适的起始点就成为获得理想分类结果的前提条件。由于类别可分性对EM算法的估值精度有直接影响，本文论证了通过对训练样本点进行低通滤波，可以使类别可分性得到改善。实验表明，在此基础上进行EM算法，可以得到较为理想的处理结果。  相似文献