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一种搜索全局最优解的工程方法

一种搜索全局最优解的工程方法王江杨家本(清华大学自动化系,北京100084)摘要全局信息能有效地指导搜索全局最优解。本文提出了一种构造反映全局信息的趋势函数,指导搜索全局最优的新方法。通过离散傅里叶变换和反变换能构造出反映系统整体信息的趋势函数,它可以为搜索全局最优提供指导信息。对于没有解析表达式的目标函数,也可以通过离散傅里叶变换和反变换来重构目标函数。该方法可以有效地避免陷入局部最小点。实例分析显示了解点逐渐向全局极小逼近的过程。叠代过程中只需计算少量离散点的函数值,计算效率较高,对目标函数计算困难时的寻优问题很有帮助。关键词非线性规划离散傅里叶变换(DFT)趋势函数全局最优解ANewGlobalOptimizationMethodforEngineeringWangJiangYangJiaben(TsinghuaUniversity,Beijing100084)AbstractGlobalinformationishelp...  (本文共5页) 阅读全文>>

武汉理工大学
武汉理工大学

蜜蜂算法研究与应用

群智能起源于自然环境中生物群体经过长期自然进化后具有的解决问题的能力,其中的许多问题在人类看来可以归属于高复杂度的优化问题。受到生态系统中一些具有社会群体特征的物种的行为启发,模仿自然与生物机理的群智能优化方法应运而生。群智能优化方法的发展为使用传统的优化方法难以解决的NP-困难问题提供了有效的求解工具。英国学者Pham教授于2005年提出的蜜蜂算法属于群智能优化算法的一员,该算法受自然界中蜂群的觅食行为启发,是根据蜜蜂探测、选择食物源并最终采集到高质量蜂蜜的内部运行协作机制而设计出的仿生计算方法。该算法主要特征是用侦查蜂角色划分的方式直接体现优化方法普遍需要应对的相互矛盾两方面:利用性搜索与探测性搜索,因此容易控制操作。该算法简单易于实现,虽然已经在许多工程领域得到成功运用,但对其理论研究工作还处于起步阶段,对其优化中个体与群体进化的数学过程以及算法收敛性分析尚缺乏研究。本论文对蜜蜂算法做了深入的理论研究,针对算法现有不足之处...  (本文共161页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

两种随机优化算法的改进及其化工应用研究

在过去的30年中,能源价格持续增长,环境控制日益严格,产品竞争趋于全球化,面对这些压力,优化技术是企业降低成本提高效益的一个有效技术。从产品设计到供应链管理,优化技术可以应用于化工过程的每一个层次。然而物质能量转化过程内在的非线性、以及装置操作中的离散性使得化工过程优化存在诸多困难。面对诸多实际问题,经典数学规划法已显无能为力,因此对随机的、智能的优化技术的需求日益迫切。随机优化方法,如遗传算法、模拟退火、禁忌搜索、蚁群算法和粒子群算法等在解决现实问题中显示了强大的搜索能力,它们可在合理的时间内逼近问题的最优解,这些算法涉及人工智能、统计热力学、生物进化论以及仿生学,所以又被称为智能优化算法。随机优化算法不受应用问题结构束缚,对问题的数学解析性质要求低,无需函数导数,甚至不需要显式的目标函数,既可处理连续问题也可以处理离散问题,并能以较大概率找到全局最优解,算法容易引入启发式逻辑规则,算法原理直观易于编码实现,这些优点已使随机优...  (本文共174页) 本文目录 | 阅读全文>>

《现代雷达》1960年20期
现代雷达

移位离散傅里叶变换的分裂基算法

移位离散傅里叶变换的分裂基算法徐春云(杭州电子工业学院杭州310037)【摘要】提出了一种计算移位离散傅里叶变换(SDFT)的分裂基快速算法。与已有的基2SDFT算法 ̄[2]相比,它可节省大约16%~28%的计算量,大大提高了计算效率。新算法可以应用于高精度线性频率估计和内插DFT计算等场合。【关键词】频谱分析,离散傅里叶变换,移位离散傅里叶变换,快速算法SplitRadixAlgorithmforSDFTXuChunyun(HangzhouInstituteofElectronicEngineeringHangzhou310037)【Abstract】AsplitradixfastalgorithmispresentedforshiftdiscreteFouriertransform(SDFT).Comparedwithradix-2SDFT[2],thearithmeticoperationsofthisalgorithms...  (本文共6页) 阅读全文>>

《光学学报》1989年11期
光学学报

非相干光实现的二维复数离散傅里叶变换

一、前 言 离散傅里叶变换是信号处理中的一个重要工具。通常情况下是用数字计算机来实现。由此得到的结果是比较精确的。但计算速度慢,虽然快速傅里叶变换算法可以将其速度提高(N/IOg。N)倍,但当取样值N很大时,所需时间仍很长。而且,当它用作处理二维信号时,就不能同时处理,而是将其转化成一维信号串行处理。因而数字计算机不能满足实时处理的要求。白于光学系统中本身固有的并行处理能力,以及光作为信息载体可以克服以上缺点。因此用光学方法实现离散傅里叶变换引起了广泛注意。用光学处理又可分为相干处理和非相干处理两种。相干噪声,以及输入形式(相千光空间调制器)限制了相干光学系统的使用。因此,人们把大量工作集中于非相干光学系统。1974年Booker’‘’使用一非相干电子光学模拟方法实现了一维离散傅里叶变换,他把一个复数用四个实数值表示。但能实现全平行处理。1978年,Goodma,:l等“’用三个实数值表示一个复数,建立了全并行非相干光学系统,实...  (本文共7页) 阅读全文>>

四川大学
四川大学

离散傅里叶变换的Moshe和Hertz算法的推广及应用

近几十年来,有效的计算DFT一直是数字信号处理中的一个挑战。Moshe和Hertz提出了一个新算法,即可以通过计算一个N点复数序列的DFT同时得到一个N点实数序列的DFT和另一个N点实数序列的DFT的IDFT。这是一个具有理论意义和应用价值的结果。本论文系统地研究了Moshe和Hertz算法的推广及其应用。论文的主要研究成果概括如下:1.二维线性卷积可以通过添加零的方法转换为二维的循环卷积,本文对这一结果给出了一个简明的证明。2.对于多维DFT的Moshe和Hertz算法,给出了一个更简短的证明。3.提出了复数域上离散傅里叶变换(DFT)的Moshe和Hertz算法对有限域F_(q~2)上的Mersenne变换(简记为MT,其逆变换记为IMT)有类似的算法,即证明,可通过计算一个N点复整数序列的MT,同时得出一个N点整数序列的MT和另一个N点整数序列的MT的IMT。本文还得到一个同时计算两个长为N的整数序列的复数论变换的新算法。...  (本文共122页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学技术大学
中国科学技术大学

浮点傅里叶变换硬件架构综合研究

离散傅里叶变换(DFT)被广泛应用于几乎所有的科学与工程计算领域中,特别是在一些现代大规模数据处理应用中,比如音视频信号数据处理,使用到了越来越多计算复杂且硬件需求高的特性,例如超长点数和非二的正整数次幂点的硬件离散傅里叶变换单元和拥有宽计算范围以及高有效精度的浮点运算。现代离散傅里叶变换应用诸如音视频编解码、正交分频复用、大数据处理等,其对运算实时性要求高需要硬件运算单元,对精度和通用性要求高需要满足IEEE-754标准规范的浮点数,对采样点数要求高需要长点数以及非二的正整数次幂点数的离散傅里叶变换。本文提出了一种基于矩阵分解的用于互质数乘积长度的非二的正整数次幂点数的傅里叶变换算法,并设计了可实现该算法的离散傅里叶变换硬件架构综合工具—AutoNFT。主要工作内容如下:本文研究了基于矩阵分解的可用于两两互质数乘积点数的离散傅里叶变换算法。该算法与已有的用于小奇数(3、5、9)乘二的正整数次幂点数的算法相比,具有更广的应用点数...  (本文共94页) 本文目录 | 阅读全文>>