复合遗传算法在爆破震动测试参数确定中的研究

阐述了遗传算法的基本原理,针对遗传算法在参数确定中局部搜索能力不强等问题,把单纯形加速法引入到遗传算法中,提出了复合遗传算法并对复合搜索理论进行了阐述,通过工程实例进行验证。数值计算结果表明,在爆破震动测试参数确定中,复合遗传算法对加大局部搜索速度、提高计算精度具有明显效果。     

改进的遗传算法在电测深反演中的应用

遗传算法是地球物理数据非线性反演中常用的方法,但在使用中所需内存较多,容易"早熟"或陷入局部极小。为了在电阻率测深反演中更好地使用遗传算法,提出了利用统计学建模获得精细初始模型后,再利用改进的遗传算法反演。改进了传统遗传算法评价解的方法、增加了局部目标函数并限制遗传基因的繁殖方向。对理论模型的反演计算证明改进的遗传算法可以减少计算量,改善电阻率测深的反演效果。     

自适应混合遗传算法在基坑支护结构优化中的实现

采用遗传算法对基坑支护结构进行优化设计,针对其早熟现象和局部搜索能力差的缺点改进遗传算法。使用自适应策略改进交叉算子与变异算子,在进化后期采用与位爬山法结合的混合遗传算法增强GA的局部搜索能力。对基坑支护结构建立优化设计数学模型,编制了基于遗传算法的基坑优化设计程序。通过实例分析,验证了改进策略的正确性。     

基于模糊遗传算法的边坡稳定性分析

针对传统遗传算法存在收敛速度和早熟问题的现象,将模糊控制理论与遗传算法相结合,提出了基于模糊遗传算法的边坡稳定性分析方法.工程实例计算表明,本文方法不仅能克服传统方法容易陷入局部最小值的缺点,而且较SGA(简单遗传算法)有更高的搜索效率.     

大地电磁实码广义遗传反演算法研究

大地电磁反演问题通常表述为目标函数最优化,难点是多参数、非线性和不适定性,局部和全局方法都不能实现快速全局优化[4].针对局部线性方法易使解陷入局部极值,严重依赖初始模型,而传统的遗传算法在优化应用中存在局部搜索能力弱、早熟收敛等问题.这里引进一种求解一维大地电磁测深反演问题的实数编码广义遗传算法.该算法利用拟网格法初始种群和综合交叉策略,克服了早熟收敛现象,从而提高了遗传寻优的效率.理论模型反演与其它方法比较,结果说明遗传算法具有不依赖初始模型,不容易陷入局部极小,多点多路径概率搜索,以及隐合并行性等优点.     

育种进化的改进遗传算法在水电站负荷分配中的应用

针对遗传算法求解水电站负荷优化分配问题时常出现的收敛性差、易早熟等问题,提出一种基于育种进化的改进遗传算法。改进算法运用部分解约束的初始种群生成法避开空蚀振动区,定义了与群体进化程度有关的种群多样性函数和种群多样性阈值,同时有效地应用了遗传的全局搜索能力和育种的局部搜索能力。以三峡水电站为例与标准遗传算法进行了比较,不同的负荷分配结果表明:育种进化的改进遗传算法能够避开空蚀振动区的影响,保证机组的稳定安全运行;同时由于育种进化的强局部搜索能力,保持了种群的多样性,提高了算法的搜索能力和收敛性。     

瞬变电磁反演中的非线性规划遗传算法

经典非线性规划算法的局部搜索能力较强,遗传算法采用选择、交叉和变异算子进行搜索,全局搜索能力较强,而局部搜索能力较弱。结合两种算法的优点,文中提出了一种非线性规划遗传算法(NPGA)。经过函数测试证明,该算法提高了遗传算法的搜索性能。设计了多个不同的地电模型,将该算法应用于瞬变电磁地电模型数据反演计算中,结果表明该算法具有较快的收敛速度和较高的计算精度,反演效果较好。     

退火遗传算法在边坡稳定性分析中的应用

在边坡稳定分析中,折线滑面的搜索是一个非常重要的环节.将模拟退火算法与遗传算法相结合,既发挥了遗传算法强大的全局搜索能力,同时利用模拟退火算法加强了遗传算法的局部求精能力.通过引入退火遗传算法很好地解决了滑坡临界折线滑动面搜索问题,为边坡的滑动面搜索提供一个新的解决方法,克服了常规方法的种种弊端.     

基于模式搜索算法的波阻抗宽带约束模型反演

波阻抗反演是油气勘探中储层预测的有效方法之一,各种随机搜索方法被引入到波阻抗反演中.针对遗传算法存在局部搜索能力差,求解精度不高等缺点,引入了模式搜索算法,利用模式搜索算法较强的局部搜索能力和较高的求解精度弥补遗传算法的不足.运用计算机语言,采用模型模拟波阻抗反演、理论模型计算分析验证了该方法的有效性.     

对流扩散方程系数反演的改进遗传算法

在标准遗传算法的基础上,利用欧氏距离来判断个体之间的相似程度.通过竞争,相似程度高且适应度差的个体被淘汰, 并辅以随机交叉算子和随机变异算子, 构造出了一种改进的遗传算法.改进的遗传算法在迭代过程中既能有效保持群体的多样性, 避免出现局部极值, 提高遗传算法的内在并行性,又能通过竞争淘汰, 使搜索能力得到加强, 加快了搜索速度.实验表明,改进的遗传算法能有效的应用于对流扩散方程系数反问题的求解.     

波阻抗反演中的全局寻优策略

针对常规基于模型的波阻抗反演方法严重依赖于初始模型的选择和易陷入局部最优等局限性，提出了一种新的全局寻优策略。该反演策略是在常规测井约束反演的框架中加入一定次数的遗传全局搜索机制。如果迭代过程一旦陷入局部最优解；就可以把已经形成的局部最优解作为寻优的新起点，在此基础上进行全局遗传寻优，搜索更优的反演结果。通过模型数值计算和实际资料处理，表明该反演策略具有跳出初始模型控制的优良性能和良好的实际反演效果。     

混合遗传算法在大地电磁一维反演中的应用

遗传算法是近些年来产生和发展的一种模拟生物进化过程的自适应启发式全局优化的搜索算法。它不完全依赖于初始猜测,且具有全局收敛的特点,可以被用来解决各种复杂的实际问题,如工程优化设计,人工智能和决策系统,以及地球物理反演等。尽管遗传算法是一种效率很高的全局优化算法,但许多仿真结果表明,它具有计算时间长,局部搜索能力弱的缺点。而共轭梯度法属于非启发式全局优化搜索方法,收敛速度快,但容易陷入局部极值,且严重依赖初始猜测。根据遗传算法和共轭梯度法的特点,这里提出了一种混合遗传算法,用来进行地球物理反演。该算法既具有遗传算法的全局收敛性,又有共轭梯度法的快速收敛性,经实际应用,取得了良好的效果。     

基于综合的混沌优化算法估计地震子波

作者从随机化合局搜索的思想出发，利用混沌运动具有的遍历性，随机性，规律性等特点进行大范围的全局优化搜索，再结合遗传算法的杂交算子和小领域的局部搜索，从而提出了一种综合的混沌优化方法，通过对地震记录子波估计的理论模型试验，结果表明这种浊沌的优化算法比单一的随机优化方法具有有很好的实际效果和应用前景。     

基于遗传算法的新安江模型日模拟参数优选研究

在概念性水文模型的参数率定中,目前还没有一个传统优化方法能够提供保证足够高效和稳定性的算法。为了克服传统优化方法中局部收敛性的缺点,近年来利用遗传算法通过计算机准确稳定地进行概念性水文模型的参数优选的尝试得到越来越多的重视和发展。目前优选水文模型待定参数,大多是从次洪模型的方面去讨论,有关日模拟模型的遗传算法参数优选讨论的较少。本文系统分析了基于遗传算法的新安江模型日模拟参数的自动优选,同时针对遗传算法在模型参数众多的情况下时间效率低下问题,通过利用新安江模型参数分层原理与模型参数敏感性分析对优选结果影响,提出一套简化的日模型参数遗传算法优选方案。经过流域模拟检验,该优选方案可行,运行效率高,可以作为类似模型遗传算法参数率定快速、有效的方案。     

Slope stability analysis using evolutionary optimization techniques

Slope stability optimization, in the presence of a band of a weak layer between two strong layers, is accounted for in complicated geotechnical problems. Classical optimization algorithms are not suitable for solving such problems as they need a proper preliminary solution to converge to a valid result. Therefore, it is necessary to find a proper algorithm which is capable of finding the best global solution. Recently a lot of metaheuristic algorithms have been proposed which are able to evade local minima effectively. In this study four evolutionary algorithms, including well‐known and recent ones, such as genetic algorithm, differential evolution, evolutionary strategy and biogeography‐based optimization (BBO), are applied in slope stability analysis and their efficiencies are explored by three benchmark case studies. Result show BBO is the most efficient among these evolutionary algorithms and other proposed algorithms applied to this problem. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

Optimizing groundwater development strategies by genetic algorithm: a case study for balancing the needs for agricultural irrigation and environmental protection in northern China

Gaoqing Plain is a major agriculture center of Shandong Province in northern China. Over the last 30 years, the diversion of Yellow River water for intensive irrigation in Gaoqing Plain has led to elevation of the water table and increased evaporation, and subsequently, a dramatic increase in salt content in soil and rapid degradation of crop productivity. Optimal strategies have been explored, that will balance the need to extract sufficient groundwater for irrigation (to ease the pressure on diverting Yellow River water) with the need to improve the local environment by appropriately lowering the water table. Two simulation-optimization models have been formulated and a genetic algorithm (GA) is applied to search for the optimal groundwater development strategies in Gaoqing Plain, while keeping the adverse environmental impacts in check. Compared with the trial-and-error approach of previous studies, the optimization results demonstrate that using an optimization model coupled with a GA search is both effective and efficient. The optimal solutions identified by the GA will provide Gaoqing Plain with the blueprints for developing sustainable groundwater abstraction plans to support local economic development and improve its environmental quality. Li Zheng is currently a visiting scientist in the Mathematical Modeling and Analysis Group, Los Alamos National Laboratory, New Mexico, USA.     

遗传算法在边坡稳定性分析中的应用

实际工程中的边坡往往具有不规则、非均匀性,本文提出采用遗传算法进行边坡稳定性分析,该法能够获得全局最优解,克服了传统方法容易陷入局部最优解的缺点,将该方法应用于工程实际,获得非圆弧型最危险滑动面,与传统方法进行对比,结果表明遗传算法所得结果精度更高,可靠性更好。     

不同域的局部平面波分解应用与对比

局部平面波分解的计算精度和计算效率对高斯波数偏移存在较大的影响。笔者分析了目前常用的时间域、频率域、频率波数域3种不同域的局部平面波分解方法,给出了3种不同计算方式下局部平面波分解的具体计算公式;并结合局部平面波分解的特征,针对不同域下的局部平面波分解算法采取合理的程序设计思想, 对多组模拟数据应用不同域的局部平面波分解算法进行计算精度和计算效率的对比。通过对比分析可知, 应用频率波数域的局部平面波分解,不但提高了计算的准确度, 而且相对于时间域和频率域局部平面波分解能够提高近60%的计算效率,为下一步进行偏移成像更高效地提供了精确的数据。     

喀斯特断陷盆地水资源高效开发利用模式构建

在调查研究典型喀斯特断陷盆地水文地质特征、地表水文过程、“五水”转换及水资源均衡,研发地下水高效开发利用、地表水调蓄、水污染风险评估与水质修复、农田节水灌溉及土壤保墒、水资源优化调控等系列技术的基础上,以可持续发展和系统科学理论为指导,构建了喀斯特断陷盆地水资源高效开发利用模式,包括理论与技术支撑体系和开发利用工程体系两个层次。前者的基本构成及内涵为:水资源高效开发利用工作流程、理论依据及技术支撑,是模式的理论与技术内涵;后者为沿着盆地地表、地下水的形成、运动和转换过程,从上游山区到下游河谷区,逐级分区部署的水资源开发利用工程体系,工程布局做到因地制宜、科学合理,大、中、小、微型并举,集中供水与分散供水兼顾,同时系统推进水质修复、水循环利用、节约用水等措施,实现水资源的高效和可持续开发利用。      

局域网组建方法介绍

为使财务会计做到科学管理、办公高效而组建了此局域网，并阐述了以财务电算为主体的Windows NT局域网的安装及调试过程。