15、通过种群增长和局部搜索提高性能及全进化算法在GPGPU上的两种实现

通过种群增长和局部搜索提高性能及全进化算法在GPGPU上的两种实现

算法性能提升相关内容

在连续优化领域,为了提高算法性能,人们进行了诸多尝试。以人工蜂群算法(ABC)为例,提出的改进型IABC算法在性能上有显著提升。

  • IABC算法优势 :IABC算法通过增加种群规模和更关注当前最优解,使其在基准函数测试中表现优于原始ABC算法。
  • 混合局部搜索 :为了进一步优化,IABC算法与局部搜索进行了结合,采用了两种不同的局部搜索程序,即Powell的共轭方向集和Mtsls1。
  • 参数调优 :使用迭代F - Race这一自动算法配置工具对IABC和混合局部搜索的IABC参数进行调优。
  • 性能对比 :在50维和100维的基准函数测试中,混合算法通常比IABC算法表现更好。与SOCO特刊中的其他大规模连续优化算法相比,混合IABC算法能得到高质量的解,根据中位数结果,仅被增量PSO算法和SOCO基准竞赛中整体表现最佳的算法超越。

此外,在ABC算法中引入增量社会学习框架也带来了显著的性能提升。而且,将PSO和连续ACO算法嵌入增量社会学习框架同样能实现性能改进,这充分表明增加种群规模和与局部搜索算法混合对于获得高性能的连续优化群智能算法至关重要。

全进化算法在GPGPU上的实现

通用图形处理单元(GPGPU)多核处理器在科学计算领域引起了广泛关注,许多研究尝试将进化算法移植到GPGPU上。

内容概要:本文介绍了基于Koopman算子理论的模型预测控制(MPC)方法,用于非线性受控动力系统的状态估计与预测。通过将非线性系统近似为线性系统,利用数据驱动的方式构建Koopman观测器,实现对系统动态行为的有效建模与预测,并结合Matlab代码实现具体仿真案例,展示了该方法在处理复杂非线性系统中的可行性与优势。文中强调了状态估计在控制系统中的关键作用,特别是面对不确定性因素时,Koopman-MPC框架能够提供更为精确的预测性能。; 适合人群:具备一定控制理论基础Matlab编程能力的研【状态估计】非线性受控动力系统的线性预测器——Koopman模型预测MPC(Matlab代码实现)究生、科研人员及从事自动化、电气工程、机械电子等相关领域的工程师;熟悉非线性系统建模与控制、对先进控制算法如MPC、状态估计感兴趣的技术人员。; 使用场景及目标:①应用于非线性系统的建模与预测控制设计,如机器人、航空航天、能源系统等领域;②用于提升含不确定性因素的动力系统状态估计精度;③为研究数据驱动型控制方法提供可复现的Matlab实现方案,促进理论与实际结合。; 阅读建议:建议读者结合提供的Matlab代码逐段理解算法实现流程,重点关注Koopman算子的构造、观测器设计及MPC优化求解部分,同时可参考文中提及的其他相关技术(如卡尔曼滤波、深度学习等)进行横向对比研究,以深化对该方法优势与局限性的认识。
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