目錄
《信息科學技術學術著作叢書》序
前言
第1章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 差分演化算法 2
1.3 差分演化算法理論研究概述 4
1.3.1 差分演化算法算子的搜索機理 5
1.3.2 差分演化算法的漸近收斂性 5
1.3.3 差分演化算法的計算復雜度 6
1.3.4 依概率收斂的差分演化算法設計 6
1.4 差分演化的算法改進研究概述 7
1.4.1 差分演化算法控制參數(shù)的設置研究 7
1.4.2 差分演化算法的演化算子改進研究 10
1.5 差分演化算法在工程應用領域的研究概述 12
參考文獻 14
第一篇 差分演化算法的收斂性理論與收斂算法設計
第2章 差分演化算法的不確保依概率收斂性 31
2.1 相關差分演化算法收斂性結論的分析 31
2.2 基于馬爾可夫鏈的差分演化算法收斂性分析 33
2.2.1 相關定義與定理 33
2.2.2 連續(xù)解空間的離散化 34
2.2.3 差分演化算法的馬爾可夫鏈建模 35
2.2.4 基于馬爾可夫鏈的差分演化算法收斂性證明 35
2.3 基于隨機漂移模型的差分演化算法收斂性分析 37
2.3.1 差分演化算法的隨機漂移建模 37
2.3.2 線性欺騙函數(shù)的構造 38
2.3.3 基于隨機漂移模型的差分演化算法收斂性證明 40
2.4 一類讓經典DE算法不能確保收斂的函數(shù) 42
2.4.1 函數(shù)的結構特征分析 43
2.4.2 數(shù)值實驗分析 45
2.4.3 函數(shù)難優(yōu)化的緣由分析 46
2.5 本章小結 48
參考文獻 48
第3章 差分演化算法依概率收斂的充分條件 50
3.1 充分條件的推理 50
3.2 充分條件的注記 52
3.3 幾個差分演化算法的收斂性分析 52
3.3.1 DE-RW算法的收斂性證明 52
3.3.2 CCoDE算法的收斂性證明 54
3.3.3 msDE算法的收斂性證明 57
3.4 本章小結 59
參考文獻 59
第4章 差分演化算法的依概率收斂模式及輔助算子 60
4.1 一個依概率收斂的差分演化算法模式 60
4.2 輔助差分演化算法收斂的常用繁殖算子 61
4.2.1 均勻變異算子 61
4.2.2 高斯變異算子 62
4.3 常用繁殖算子的輔助效率測試 63
4.3.1 實驗設計與實驗參數(shù)設置 64
4.3.2 實驗結果與分析 64
4.4 本章小結 77
參考文獻 77
第5章 依概率收斂差分演化算法的輔助算子設計 78
5.1 子空間聚類算子 78
5.1.1 子空間聚類算子的概率分析 79
5.1.2 子空間聚類算子的統(tǒng)計分析 82
5.1.3 子空間聚類算子的程序實現(xiàn) 84
5.2 一類基于子空間聚類算子的收斂差分演化算法 85
5.3 算法的收斂性證明 86
5.4 數(shù)值實驗分析 88
5.4.1 測試函數(shù)集 88
5.4.2 實驗設計與參數(shù)設置 89
5.4.3 實驗結果與分析 91
5.5 本章小結 106
參考文獻 106
第二篇 差分演化算法的應用
第6章 依概率收斂差分演化算法在螺旋壓縮彈簧參數(shù)優(yōu)化中的應用 109
6.1 螺旋壓縮彈簧參數(shù)優(yōu)化問題的模型建立 109
6.2 面向CCS優(yōu)化設計的子空間聚類差分演化算法 111
6.2.1 面向CCS優(yōu)化設計的罰函數(shù)約束處理技術 111
6.2.2 CCS優(yōu)化中混合變量的處理技術 112
6.3 實驗設計與結果分析 112
6.4 本章小結 114
參考文獻 115
第7章 薄膜太陽能電池抗反射層微結構設計與優(yōu)化 116
7.1 薄膜太陽能電池抗反射層研究現(xiàn)狀 116
7.2 梯度氮化硅/氮氧化硅結構的光捕獲設計與優(yōu)化 119
7.2.1 優(yōu)化模型 119
7.2.2 單因素分析 121
7.2.3 基于差分演化算法的設計與優(yōu)化 124
7.2.4 與納米粒子結構的性能比較 128
7.3 多層梯度抗反射層結構設計與優(yōu)化 130
7.3.1 優(yōu)化模型 131
7.3.2 基于差分演化算法的優(yōu)化與設計 132
7.3.3 與納米粒子結構的性能比較 135
7.4 介質納米粒子與多層抗反射層的光捕獲性能比較 138
7.4.1 介質納米粒子的等效模型 138
7.4.2 與多層抗反射層比較 141
7.5 石墨烯透明導電薄膜光捕獲結構設計與優(yōu)化 143
7.5.1 優(yōu)化模型 144
7.5.2 基于差分演化算法的優(yōu)化與設計 146
7.6 本章小結 150
參考文獻 151
第8章 彩色圖像顏色量化問題的優(yōu)化與算法參數(shù)設置 153
8.1 彩色圖像顏色量化問題的優(yōu)化方法發(fā)展現(xiàn)狀 153
8.2 彩色圖像顏色量化的基本優(yōu)化策略 155
8.2.1 基于基本差分演化算法的彩色圖像顏色量化優(yōu)化策略 155
8.2.2 彩色圖像顏色量化基本優(yōu)化策略的參數(shù)設置 172
8.3 彩色圖像顏色量化的混合優(yōu)化策略 173
8.3.1 彩色圖像顏色量化優(yōu)化模型的元素置換等效性 173
8.3.2 混合策略 173
8.3.3 彩色圖像顏色量化的混合差分演化算法 174
8.3.4 數(shù)值實驗 176
8.3.5 實驗結果分析 177
8.4 本章小結 183
參考文獻 184
第9章 彩色圖像顏色量化問題的自適應優(yōu)化方法 185
9.1 差分演化算法參數(shù)的自適應化 186
9.2 彩色圖像顏色量化的混合自適應差分演化算法 186
9.3 數(shù)值實驗 188
9.4 實驗結果分析 194
9.5 彩色圖像顏色量化自適應混合優(yōu)化策略在數(shù)字油畫制作軟件中的應用 194
9.6 本章小結 195
參考文獻 196
附錄 198