差分演化算法的理论与应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1引言 1

1.2差分演化算法 2

1.3差分演化算法理论研究概述 4

1.3.1差分演化算法算子的搜索机理 5

1.3.2差分演化算法的渐近收敛性 5

1.3.3差分演化算法的计算复杂度 6

1.3.4依概率收敛的差分演化算法设计 6

1.4差分演化的算法改进研究概述 7

1.4.1差分演化算法控制参数的设置研究 7

1.4.2差分演化算法的演化算子改进研究 10

1.5差分演化算法在工程应用领域的研究概述 12

参考文献 14

第一篇 差分演化算法的收敛性理论与收敛算法设计 31

第2章 差分演化算法的不确保依概率收敛性 31

2.1相关差分演化算法收敛性结论的分析 31

2.2基于马尔可夫链的差分演化算法收敛性分析 33

2.2.1相关定义与定理 33

2.2.2连续解空间的离散化 34

2.2.3差分演化算法的马尔可夫链建模 35

2.2.4基于马尔可夫链的差分演化算法收敛性证明 35

2.3基于随机漂移模型的差分演化算法收敛性分析 37

2.3.1差分演化算法的随机漂移建模 37

2.3.2线性欺骗函数的构造 38

2.3.3基于随机漂移模型的差分演化算法收敛性证明 40

2.4一类让经典DE算法不能确保收敛的函数 42

2.4.1函数的结构特征分析 43

2.4.2数值实验分析 45

2.4.3函数难优化的缘由分析 46

2.5本章小结 48

参考文献 48

第3章 差分演化算法依概率收敛的充分条件 50

3.1充分条件的推理 50

3.2充分条件的注记 52

3.3几个差分演化算法的收敛性分析 52

3.3.1 DE-RW算法的收敛性证明 52

3.3.2 CCoDE算法的收敛性证明 54

3.3.3 msDE算法的收敛性证明 57

3.4本章小结 59

参考文献 59

第4章 差分演化算法的依概率收敛模式及辅助算子 60

4.1一个依概率收敛的差分演化算法模式 60

4.2辅助差分演化算法收敛的常用繁殖算子 61

4.2.1均匀变异算子 61

4.2.2高斯变异算子 62

4.3常用繁殖算子的辅助效率测试 63

4.3.1实验设计与实验参数设置 64

4.3.2实验结果与分析 64

4.4本章小结 77

参考文献 77

第5章 依概率收敛差分演化算法的辅助算子设计 78

5.1子空间聚类算子 78

5.1.1子空间聚类算子的概率分析 79

5.1.2子空间聚类算子的统计分析 82

5.1.3子空间聚类算子的程序实现 84

5.2一类基于子空间聚类算子的收敛差分演化算法 85

5.3算法的收敛性证明 86

5.4数值实验分析 88

5.4.1测试函数集 88

5.4.2实验设计与参数设置 89

5.4.3实验结果与分析 91

5.5本章小结 106

参考文献 106

第二篇 差分演化算法的应用 109

第6章 依概率收敛差分演化算法在螺旋压缩弹簧参数优化中的应用 109

6.1螺旋压缩弹簧参数优化问题的模型建立 109

6.2面向CCS优化设计的子空间聚类差分演化算法 111

6.2.1面向CCS优化设计的罚函数约束处理技术 111

6.2.2 CCS优化中混合变量的处理技术 112

6.3实验设计与结果分析 112

6.4本章小结 114

参考文献 115

第7章 薄膜太阳能电池抗反射层微结构设计与优化 116

7.1薄膜太阳能电池抗反射层研究现状 116

7.2梯度氮化硅/氮氧化硅结构的光捕获设计与优化 119

7.2.1优化模型 119

7.2.2单因素分析 121

7.2.3基于差分演化算法的设计与优化 124

7.2.4与纳米粒子结构的性能比较 128

7.3多层梯度抗反射层结构设计与优化 130

7.3.1优化模型 131

7.3.2基于差分演化算法的优化与设计 132

7.3.3与纳米粒子结构的性能比较 135

7.4介质纳米粒子与多层抗反射层的光捕获性能比较 138

7.4.1介质纳米粒子的等效模型 138

7.4.2与多层抗反射层比较 141

7.5石墨烯透明导电薄膜光捕获结构设计与优化 143

7.5.1优化模型 144

7.5.2基于差分演化算法的优化与设计 146

7.6本章小结 150

参考文献 151

第8章 彩色图像颜色量化问题的优化与算法参数设置 153

8.1彩色图像颜色量化问题的优化方法发展现状 153

8.2彩色图像颜色量化的基本优化策略 155

8.2.1基于基本差分演化算法的彩色图像颜色量化优化策略 155

8.2.2彩色图像颜色量化基本优化策略的参数设置 172

8.3彩色图像颜色量化的混合优化策略 173

8.3.1彩色图像颜色量化优化模型的元素置换等效性 173

8.3.2混合策略 173

8.3.3彩色图像颜色量化的混合差分演化算法 174

8.3.4数值实验 176

8.3.5实验结果分析 177

8.4本章小结 183

参考文献 184

第9章 彩色图像颜色量化问题的自适应优化方法 185

9.1差分演化算法参数的自适应化 186

9.2彩色图像颜色量化的混合自适应差分演化算法 186

9.3数值实验 188

9.4实验结果分析 194

9.5彩色图像颜色量化自适应混合优化策略在数字油画制作软件中的应用 194

9.6本章小结 195

参考文献 196

附录 198