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结构智能健康诊断的理论与方法 被引量:67
1
作者 董聪 范立础 陈肇元 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期11-24,共14页
对近 2 0年来国际上在基于动力学参数的结构健康诊断方面的成就与问题进行了系统的回顾和总结 ,扩展了目前流行的一些结构健康诊断方法 ,建立了一系列新的结构健康诊断公式。从中发现 :①结构的总体刚度矩阵 [K],模态特征值λj 和模态振... 对近 2 0年来国际上在基于动力学参数的结构健康诊断方面的成就与问题进行了系统的回顾和总结 ,扩展了目前流行的一些结构健康诊断方法 ,建立了一系列新的结构健康诊断公式。从中发现 :①结构的总体刚度矩阵 [K],模态特征值λj 和模态振型 [Φ]j 之间存在以下关系δλj=[Φ]Tj [δK][Φ]j 和δλj≤ 0。②对于损伤结构 ,[δΦ]=0和 {δλ}=0同时发生的情况一定不存在。也就是说 ,结构损伤必然会在结构的内禀动力特征 {Φ ,λ}上得到完整的反映。这一发现回答了人们长期以来的一项争论 ,即结构的内禀动力特征 {Φ ,λ}是否足以作为结构损伤识别和定位的充分条件 ,答案是肯定的。③通常应变类结构动力学参数比位移类结构动力学参数对结构损伤更敏感。④利用多层前向人工神经网络的自组织学习功能和广义遗传算法的全局优化功能 ,设计一个基于广义遗传算法和人工神经网络的混合型结构智能健康诊断演化系统是可行的 ,且该系统的知识库可实现自主进化。 展开更多
关键词 智能健康诊断 损伤识别 定位 在线风险预警 广义遗传算法 人工神经网络 结构体系 动力学参数
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广义遗传算法 被引量:32
2
作者 董聪 《大自然探索》 1998年第1期33-37,共5页
对经典遗传算法的理论基础和操作程序进入了深入的剖析,纠正了其中的几项原则性错误,通过引入一些新的概念和算子,建立了系统的遗传算法理论和相应的算法结构,并将其定义为广义遗传算法。
关键词 经典遗传算法 广义遗传算法 遗传算法
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基于实数编码的广义遗传算法及其在优化问题中的应用 被引量:23
3
作者 李鹏 董聪 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期487-490,共4页
对遗传算法中一些具有代表性的算法作了简要分析和评论。在此基础上将实数编码引入广义遗传算法 ,给出了一个算法框架 ,设计了相应的遗传操作方法 ,并将该算法应用于函数优化问题和神经网络训练问题。数值算例表明 ,该方法具有全局优化... 对遗传算法中一些具有代表性的算法作了简要分析和评论。在此基础上将实数编码引入广义遗传算法 ,给出了一个算法框架 ,设计了相应的遗传操作方法 ,并将该算法应用于函数优化问题和神经网络训练问题。数值算例表明 ,该方法具有全局优化功能和快速收敛特性 。 展开更多
关键词 广义遗传算法 实数编码 函数优化 神经网络
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广义遗传算法的逻辑结构及全局收敛性的证明 被引量:26
4
作者 董聪 郭晓华 《计算机科学》 CSCD 北大核心 1998年第5期38-42,共5页
2。世纪70年代前后,北美和欧洲的一些科学家开始探索用模拟生物进化的方式求解复杂优化问题。其中,以Holland提出的遗传算法(geneti。algo-rithm,GA)最具代表性仁,〕。50年代以来,Hopfield解决了反馈型人工神经网络的迭代稳定性问题,Rum... 2。世纪70年代前后,北美和欧洲的一些科学家开始探索用模拟生物进化的方式求解复杂优化问题。其中,以Holland提出的遗传算法(geneti。algo-rithm,GA)最具代表性仁,〕。50年代以来,Hopfield解决了反馈型人工神经网络的迭代稳定性问题,Rumelhart等人重新发现T BP算法〔2〕;董聪等人对BP算法做了推广,揭示了多层前向网络的逼近机理,建立了相应的拓扑结构学习算法t3.众… 展开更多
关键词 遗传算法 逻辑结构 全局收敛性 人工智能 广义
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结构健康监测中基于多重优化策略的传感器布置方法 被引量:29
5
作者 伊廷华 李宏男 顾明 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期217-223,共7页
如何在满足测试要求的前提下确定所需传感器的数目并优化其布设位置,已成为结构健康监测中亟待解决的问题。提出一种基于多重优化策略的传感器分步布设方法,首先以模态向量矩阵列主元正交三角分解得到传感器的初始布设位置;然后以模态... 如何在满足测试要求的前提下确定所需传感器的数目并优化其布设位置,已成为结构健康监测中亟待解决的问题。提出一种基于多重优化策略的传感器分步布设方法,首先以模态向量矩阵列主元正交三角分解得到传感器的初始布设位置;然后以模态置信度矩阵的最大非对角元为目标函数,采用逐步累积法,逐步增加可降低此初始布置模态置信度矩阵非对角元的传感器测点,并考虑非对角元均值的变化幅度,确定所需传感器的数量;最后通过基于二重结构编码的广义遗传算法优化传感器的布设位置。以600 m高的广州新电视塔为例,分析了传感器优化布置方案,发现对于刚度有突变的结构(如电视塔的塔身和天线),应对两者分开考虑传感器的布设。 展开更多
关键词 传感器优化布置 模态置信度矩阵 逐步累积法 广义遗传算法
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基于广义遗传算法的全局优化方法 被引量:17
6
作者 董聪 郭晓华 袁曾任 《计算机科学》 CSCD 北大核心 1999年第6期7-10,共4页
Generalized genetic algorithm is based on some famous modern biologics theories such as the genetic theory by Morgan, the general system theory by Bertalanffy, and etc, so it is superior in biologics to classical one.... Generalized genetic algorithm is based on some famous modern biologics theories such as the genetic theory by Morgan, the general system theory by Bertalanffy, and etc, so it is superior in biologics to classical one. It is shown in present paper that the global optimization based on genealized genetic algorithm is feasible for large scale engineering. 展开更多
关键词 广义遗传算法 全局优化 人工智能 收敛特性 隔离机制 自适应变焦技术 良种移植 亚种灭绝
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广义遗传算法的数学结构 被引量:12
7
作者 董聪 郭晓华 《中国科学基金》 CSCD 1999年第2期77-80,共4页
广义遗传算法以Morgan的基因理论及Eldridge与Gould的间断平衡理论为依据,同时融合了Mayr的边缘物种形成理论和Bertalanffy一般系统理论的一些思想,这是其在生物学原理上优于经典遗传算法的本质所在。本文对经典遗传算法和模拟退火算法... 广义遗传算法以Morgan的基因理论及Eldridge与Gould的间断平衡理论为依据,同时融合了Mayr的边缘物种形成理论和Bertalanffy一般系统理论的一些思想,这是其在生物学原理上优于经典遗传算法的本质所在。本文对经典遗传算法和模拟退火算法的数学基础进行了系统的分析,指出其效率低的原因所在,在此基础上,重点阐述了广义遗传算法的数学结构,对该算法的全局收敛性进行了证明。 展开更多
关键词 广义遗传算法 基因理论 一般系统理论 数学结构 全局收敛性
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大型煤炭企业供应链多目标优化研究 被引量:10
8
作者 李丹 路世昌 刘士伟 《数学的实践与认识》 北大核心 2019年第1期1-8,共8页
在构建大型煤炭企业供应链结构的基础上,分析了煤炭供应链不确定性的因素,进而建立了大型煤炭企业供应链系统的多目标优化模型,模型以利润最大化和客户满意度最大化为目标;而且设计了广义遗传算法求解非线性多目标决策模型,并证实广义... 在构建大型煤炭企业供应链结构的基础上,分析了煤炭供应链不确定性的因素,进而建立了大型煤炭企业供应链系统的多目标优化模型,模型以利润最大化和客户满意度最大化为目标;而且设计了广义遗传算法求解非线性多目标决策模型,并证实广义遗传算法比传统的遗传算法在求解供应链问题上更具优势.最后通过实证得出结论,模型符合大型煤炭企业实际情况. 展开更多
关键词 大型煤炭企业 广义遗传算法 多目标优化 供应链模型
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一种改进的广义遗传算法及其在鲁棒优化问题中的应用 被引量:7
9
作者 燕乐纬 陈树辉 +1 位作者 李森 程瀛 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期30-33,共4页
提出一种改进的广义遗传算法,算法中引入了异种机制以提高种群的多样性,在保证收敛速度的同时防止了早熟收敛。将该方法应用于复杂载荷作用下结构的鲁棒优化问题,并采用Taguchi望目特性的SN比构造了遗传算法的目标函数。数值算例表明,... 提出一种改进的广义遗传算法,算法中引入了异种机制以提高种群的多样性,在保证收敛速度的同时防止了早熟收敛。将该方法应用于复杂载荷作用下结构的鲁棒优化问题,并采用Taguchi望目特性的SN比构造了遗传算法的目标函数。数值算例表明,异种机制能够有效地提高广义遗传算法收敛于全局最优解的概率,加快收敛速度;结合了Taguchi鲁棒设计方法的广义遗传算法能够有效地求解复杂载荷作用下带有不确定参数的结构鲁棒优化问题。 展开更多
关键词 广义遗传算法 结构动力优化 鲁棒优化 异种机制
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基于自适应动态惩罚遗传算法的桥梁监测无线测点优化研究 被引量:8
10
作者 周广东 操声浪 刘定坤 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2018年第5期86-92,共7页
针对桥梁监测的无线测点优化布置问题,提出一种基于自适应动态惩罚函数的改进广义遗传算法。首先针对无线传感器数量固定和通信距离有限的典型特征将桥梁监测无线测点优化布置表达为约束优化问题,无线传感器的数量和极限传输距离作为优... 针对桥梁监测的无线测点优化布置问题,提出一种基于自适应动态惩罚函数的改进广义遗传算法。首先针对无线传感器数量固定和通信距离有限的典型特征将桥梁监测无线测点优化布置表达为约束优化问题,无线传感器的数量和极限传输距离作为优化问题的约束;其次构建了一种能够根据解的偏离程度和种群中高适应度个体数量自动调整惩罚力度的自适应动态惩罚函数;然后采用精英保存机制和末位淘汰策略对基于二重结构编码的广义遗传算法进行了改进;最后利用一大跨悬索桥对该方法进行了验证,并进一步讨论了自适应动态惩罚函数对解的有效性和收敛速度的影响。结果表明:提出的自适应动态惩罚函数能够根据种群的特征自动改变惩罚尺度,保证无线传感器之间的距离小于极限通信距离,同时将无线数据传输距离对桥梁监测信息获取的影响降到最低;改进的广义遗传算法具有很强的全局快速寻优能力,能够快速搜索到全局最优解,优化结果不仅能够满足无线传感网络数据传输距离的要求,还能最大化无线测点的信息获取能力。 展开更多
关键词 结构健康监测 无线传感网络 测点优化布置 广义遗传算法 自适应动态惩罚函数
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面向21世纪的计算智能研究与思考 被引量:4
11
作者 董聪 郭晓华 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2000年第2期1-5,13,共6页
1 引言人工智能(AI),广义地讲就是用计算机模拟和再现人类的某些智能行为。从方法论的角度,AI大致可分为3种基本类型:1)以符号操作为基本特征,以演绎方法为逻辑主体,从抽象层次模拟和再现人类某些智能行为的符号机制(Symbolism);2)以大... 1 引言人工智能(AI),广义地讲就是用计算机模拟和再现人类的某些智能行为。从方法论的角度,AI大致可分为3种基本类型:1)以符号操作为基本特征,以演绎方法为逻辑主体,从抽象层次模拟和再现人类某些智能行为的符号机制(Symbolism);2)以大量神经元的相互连接和作用为基本特征,以归纳方法、尤其是不完全归纳方法为逻辑主体。 展开更多
关键词 计算智能 人工智能 符号操作 神经元
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基于广义遗传算法的自适应重要抽样理论 被引量:2
12
作者 董聪 郭晓华 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2000年第4期1-4,共4页
1 引言随着计算技术和软件工具的迅猛发展,具有良好普适性的数值模拟方法在许多领域开始受到了广泛的重视。由于Harbitz,Melchers,Wu和本文作者的一系列工作,基于重要抽样理论的非线性系统可靠性分析技术取得了很大的进展。尽管如此,基... 1 引言随着计算技术和软件工具的迅猛发展,具有良好普适性的数值模拟方法在许多领域开始受到了广泛的重视。由于Harbitz,Melchers,Wu和本文作者的一系列工作,基于重要抽样理论的非线性系统可靠性分析技术取得了很大的进展。尽管如此,基于重要抽样理论的非线性系统可靠性分析技术中一些带有根本性的理论问题并没有彻底解决。突出表现是,对于广义多设计点问题、寻找所有设计点的求解算法不仅没有提出,甚至没有提出过合理的求解思路。造成这一局面的原因是,多设计点问题的求解需以非连通域非线性系统全局优化问题的解决为前提。 展开更多
关键词 可靠性工程 广义遗传算法 抽样理论
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基于知识的结构故障诊断理论 被引量:3
13
作者 董聪 郭晓华 《计算机科学》 CSCD 北大核心 1999年第12期9-12,25,共5页
一、引言长期以来,基于动力特性的结构故障诊断方法一直是国际学术界和工程界关注的热点。结构故障诊断主要包括3方面的内容:1)结构损伤识别;2)结构损伤定位;3)结构损伤程度的标定和评价。损伤识别是进行结构故障诊断的基础,目前国际上... 一、引言长期以来,基于动力特性的结构故障诊断方法一直是国际学术界和工程界关注的热点。结构故障诊断主要包括3方面的内容:1)结构损伤识别;2)结构损伤定位;3)结构损伤程度的标定和评价。损伤识别是进行结构故障诊断的基础,目前国际上关于结构故障诊断的研究多集中在损伤识别的层次上;损伤定位是进行结构故障诊断的核心,也是问题的难点所在。目前。 展开更多
关键词 工程结构 故障诊断 知识引导 人工神经网络
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一种改进的广义遗传算法及其在结构动力优化问题中的应用 被引量:4
14
作者 燕乐纬 陈树辉 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期21-26,共6页
该文提出了一种改进的广义遗传算法。算法中引入了异种机制以提高种群的多样性,在保证收敛速度的同时防止早熟收敛。该方法应用于随机风载荷作用下有应力约束的多参数结构动力响应优化问题,数值算例表明:异种机制能够有效地提高广义遗... 该文提出了一种改进的广义遗传算法。算法中引入了异种机制以提高种群的多样性,在保证收敛速度的同时防止早熟收敛。该方法应用于随机风载荷作用下有应力约束的多参数结构动力响应优化问题,数值算例表明:异种机制能够有效地提高广义遗传算法收敛于全局最优解的概率并加快收敛速度;带有异种机制的广义遗传算法能够有效地求解复杂的结构动力优化问题。 展开更多
关键词 广义遗传算法 动力响应优化 异种机制 随机载荷 应力约束
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基于广义遗传算法的路基沉降预测方法应用 被引量:4
15
作者 卞志兵 高正夏 +1 位作者 杨爱婷 宗文亮 《江南大学学报(自然科学版)》 CAS 2015年第4期468-471,共4页
根据路基沉降变形的非线性、不确定性特征,对比经典遗传算法特点,提出基于广义遗传算法的路基沉降预测方法。通过研究该方法以及实例计算,得知只要给出待求模型参数的取值范围,就可以搜索出全局最优参数值,从而推算得到路基的最终沉降... 根据路基沉降变形的非线性、不确定性特征,对比经典遗传算法特点,提出基于广义遗传算法的路基沉降预测方法。通过研究该方法以及实例计算,得知只要给出待求模型参数的取值范围,就可以搜索出全局最优参数值,从而推算得到路基的最终沉降量。通过与其它确定模型参数的方法进行对比,结果表明广义遗传算法在此方面具有较高的稳定性和可靠性。 展开更多
关键词 广义遗传算法 路基沉降 最终沉降量 沉降预测
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计算智能的研究与思考 被引量:3
16
作者 董聪 郭晓华 《中国科学基金》 CSCD 2000年第1期6-10,共5页
通过对近20年来基于连接机制和基于进化机制的人工智能形式体系所取得的成就和存在的问题进行了系统的回顾,就目前引起学术界广泛关注的一些热点问题进行了剖析,探讨了这些热点问题产生的根源,并提出了一些新的研究思路和解决方案。在... 通过对近20年来基于连接机制和基于进化机制的人工智能形式体系所取得的成就和存在的问题进行了系统的回顾,就目前引起学术界广泛关注的一些热点问题进行了剖析,探讨了这些热点问题产生的根源,并提出了一些新的研究思路和解决方案。在此基础上,对该领域的未来发展趋势进行了预测。 展开更多
关键词 人工智能 连接机制 进化机制 计算智能
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一种基于模板缩减的新型粒子群遗传聚类算法 被引量:3
17
作者 贾旋 周治平 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2016年第4期561-566,共6页
针对群聚类算法的速度问题,提出一种基于模板缩减法加速的新型粒子群广义遗传(PSO-GGA)聚类算法。为了充分地同模板缩减法相结合,该算法采用一种广义遗传算法与粒子群算法串行使用,既能增加种群多样性,又能对模板缩减操作中需要保护的... 针对群聚类算法的速度问题,提出一种基于模板缩减法加速的新型粒子群广义遗传(PSO-GGA)聚类算法。为了充分地同模板缩减法相结合,该算法采用一种广义遗传算法与粒子群算法串行使用,既能增加种群多样性,又能对模板缩减操作中需要保护的模板进行储存。同时,对每个周期替换粒子数量采用一种递增策略来充分吸取粒子群快速寻优和遗传算法搜索空间大的特性。实验表明:对8个数据集进行测试,该算法能够在基本不降低聚类品质的基础上,显著地缩短聚类时间。 展开更多
关键词 模板缩减 粒子群 广义遗传算法 聚类
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求解供应链优化问题的广义遗传算法 被引量:2
18
作者 胡桂武 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第28期15-17,21,共4页
供应链优化研究是供应链管理中的一个重要问题,也是一个难题,针对该问题,提出了一个新型供应链优化模型,并且构造了广义遗传算法对其求解,该算法融入了特殊的演化规则,克服了遗传算法局部收敛的缺陷,提高了全局收敛的能力,实验表明对供... 供应链优化研究是供应链管理中的一个重要问题,也是一个难题,针对该问题,提出了一个新型供应链优化模型,并且构造了广义遗传算法对其求解,该算法融入了特殊的演化规则,克服了遗传算法局部收敛的缺陷,提高了全局收敛的能力,实验表明对供应链优化问题的求解,广义遗传算法优于传统的遗传算法和分枝界定法。 展开更多
关键词 广义遗传算法 供应链管理 优化
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润扬大桥结构健康监测系统传感器测点布置 被引量:20
19
作者 赵翔 李爱群 +2 位作者 缪长青 韩晓林 李兆霞 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2005年第1期82-85,共4页
润扬长江公路大桥作为我国建桥史上规模空前的特大型桥梁 ,对其建设和运营期间的健康监测、诊断以及各种灾害影响下的损伤预测和损伤评估 ,具有重要的现实意义 ,这也是润扬大桥设置结构安全健康监测系统的主要目的。作为该系统所要解决... 润扬长江公路大桥作为我国建桥史上规模空前的特大型桥梁 ,对其建设和运营期间的健康监测、诊断以及各种灾害影响下的损伤预测和损伤评估 ,具有重要的现实意义 ,这也是润扬大桥设置结构安全健康监测系统的主要目的。作为该系统所要解决的最关键问题之一 ,就是合理解决传感器测点的最优布置。基于这一考虑 ,详细介绍了以有限元模型分析结果和基于广义遗传算法的主梁传感器测点优化布置为主要理论依据 ,最终形成的润扬大桥结构安全健康监测系统的传感器测点布置。 展开更多
关键词 润扬大桥 健康监测系统 桥结构 测点布置 运营期 润扬长江公路大桥 桥梁 结构安全 损伤评估 安全健康
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基于广义遗传优化的RBF算法在铁水脱硫中的应用 被引量:1
20
作者 周世纪 彭燕妮 曹长修 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期77-80,共4页
铁水脱硫过程是一个非常复杂的多元非线性反应过程,在研究了基本遗传算法和RBF算法的基础上,提出了基于广义遗传优化的RBF算法。并说明了基于广义遗传优化的RBF算法在某钢厂铁水脱硫预报模型中的应用。该算法不仅克服了RBF中心个数选择... 铁水脱硫过程是一个非常复杂的多元非线性反应过程,在研究了基本遗传算法和RBF算法的基础上,提出了基于广义遗传优化的RBF算法。并说明了基于广义遗传优化的RBF算法在某钢厂铁水脱硫预报模型中的应用。该算法不仅克服了RBF中心个数选择的随机性,而且较好地解决了遗传算法时间复杂度高的缺点。通过对基于广义遗传优化的RBF算法与RBF算法的仿真比较,进一步阐明了该算法在铁水脱硫预报模型中的有效性和精确性。并且现场实验也表明,该算法能够达到终点命中率在 85%以上,这说明了该算法的工程实用性。 展开更多
关键词 实数编码 广义遗传算法 RBF算法 主群 脱硫
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