基于贝叶斯神经网络的近红外光谱实木地板表面缺陷检测

实木地板的表面缺陷直接影响其力学性能和产品等级,表面缺陷的快速检测对实木地板的在线分选具有重要的现实意义。针对视觉方法检测实木地板表面缺陷识别率低的问题,提出了一种基于近红外光谱分析技术的检测方法。首先,分别采集规格为200 mm×100 mm×20 mm的表面带有活节、死节以及无缺陷的实木地板的光谱数据各60份,其中30份作为训练样本,30份作为测试样本;其次,使用高斯滤波(GSF)、分段多元散射校正(PMSC)和去趋势法(DT)等方法对采集到的光谱数据进行预处理,降低光谱噪声、消除光谱的散射影响;然后,利用改进遗传算法从处理后的光谱中提取特征波长用于构建缺陷识别与分类模型;最后,使用基于贝叶斯理论改进的神经网络构建实木地板缺陷识别和分类模型。实验使用含有活节、死节以及无缺陷的实木地板样本对模型进行训练和测试,结果表明：通过贝叶斯神经网络构建的缺陷识别与分类模型能够准确识别活节、死节和无缺陷三类实木地板,识别率分别为92.20%, 94.47%和95.57%。证明了实木地板表面缺陷类型与其近红外吸收光谱密切相关,并为下一步实现实木地板表面缺陷的准确定位提供快速检测方法。     

中等尺寸磷团簇Pn(n=21-29)基态结构的遗传算法搜索

应用遗传算法结合第一性原理密度泛函理论,对中等尺寸的磷团簇体系Pn(n=21-29)做了全局搜索,研究其基态结构和电子性质。研究结果显示中等尺寸磷团簇的结构较为复杂,整体结构为管状链式结构,绝大部分没有对称性或对称性很低。团簇体系的二阶能量差分和HOMO-LUMO能隙都存在奇偶振荡,其中偶数尺寸的磷团簇要比奇数尺寸具有相对更高的稳定性。     

改进遗传算法求解柔性作业车间调度问题

针对柔性作业车间调度问题中最大完工时间、机器最大负荷和总机器负荷三项性能指标,提出一种改进的自适应交叉和变异的混合遗传算法。在基本遗传算法染色体编码的基础上,设计一种基于海明距离的调度个体差异判别方法,并通过自适应交叉阈值和动态变异概率计算提高遗传算法整个种群调度个体的多样性,防止算法过早的进入早熟。在遗传算法进化期间,对每个调度个体的进化采用变邻域搜索算法,扩大调度个体的邻域搜索范围。最后,使用文献中相同的调度实例将本文的计算结果与其它文献中的测试结果进行比较,验证了所提出的算法的可行性和有效性。     

改进自适应遗传算法的平面传声器阵列优化

针对传声器位置的离散性和遗传算法二进制的编码特点,本文提出改进的自适应遗传算法,对自适应交叉概率和变异概率作了重新设计,并将本文改进自适应遗传算法和传统标准遗传算法以及文献中提到的改进自适应遗传算法进行了比较,发现本文方法能够快速得到更优的结果。此外,本文提出了随频率变化的主瓣宽度和旁瓣水平折中的适应度函数R3,通过与适应度函数R1和R2的仿真结果对比,发现适应度函数R3能够有效地平衡阵列主瓣宽度和旁瓣水平。最后,本文设计了5臂均匀圆阵和5臂螺旋阵,并与本文随机阵进行仿真实验对比,进一步验证本文方法的有效性和可行性。     

基于遗传算法的低压液压管路模型参数识别

为了合理预测伴随气泡和气穴的低压液压管路压力瞬态脉动,提出了用改进遗传算法对低压液压管路压力瞬态脉动模型进行参数辨识的新方法.给出了用来描述管路流动特性的瞬态脉动数学模型,建立了用来计算伴随气泡和气穴的液压管路瞬态下气泡体积和气穴体积的数学模型.构造了基于最小二乘法的适应度模型,探讨了遗传操作方式及算法终止准则,采用了算术交叉同线性逼近相结合的改进算术交叉算子进行交叉操作,给出了模型参数寻优的算法流程.实现了对低压液压管路压力瞬态脉动数学模型的参数识别,得到了参数优化后的低压液压管路压力瞬态脉动模型.仿真结果与实验数据的比较表明在低压液压管路瞬态模型中,用改进遗传算法来识别模型中的未知参数的方法是可行的、有效的.     

磁流变阻尼建筑结构多态控制策略研究

针对双态控制易引起结构加速度局部放大和三态控制中刚度不易确定的问题,提出以速度响应作为状态切换参数的多态控制策略.以磁流变阻尼结构为例对采用不同的速度切换参数大小、输入地震动强度、场地类别和结构周期等相关因素对结构地震反应控制效果进行对比分析,发现存在一个对加速度响应的最优速度控制参数.并利用遗传算法对状态切换参数的取值进行优化计算,得到其简化计算公式.通过对一装有磁流变阻尼器的三层钢筋混凝土框架-剪力墙结构的振动台试验,对比分析多态控制策略与passive-off、passive-on和双态控制的控制效果.研究结果表明,多态控制策略比其它控制策略能更有效地控制结构反应,实用性较强;提出的速度切换参数估算公式是合理的.     

MRD与滑移隔震混合控制结构及其优化设计

为了改善滑移隔震结构的减震效果和适用范围,提出3种磁流变阻尼器(MRD)与滑移隔震混合方案,建立了MRD与滑移隔震混合控制结构的动力分析模型,对6层MRD与滑移隔震混合控制结构进行地震反应分析。MRD与滑移隔震混合结构的3种混合方案的相对加速度峰值、相对速度峰值、相对位移峰值和层间剪力峰值分别比滑移隔震结构有不同程度的降低,而混合方案3的控制效果更加明显。在此基础上,建立了MRD与滑移隔震混合结构优化设计模型,采用IHGA程序对结构进行优化设计。结果表明,MRD与滑移隔震混合结构的各项地震反应均得到了更好地控制。     

大型网络基于连通可靠度的最优可靠度分配

由于网络连通可靠度计算属于NP-hard问题,当系统可靠度无法显式表达时,基于连通可靠度的大型复杂网络优化通常只能采用启发式优化算法解决．通过对复杂网络连通可靠度算法结构的分析,给出了系统连通可靠度的Taylor方程．采用遗传算法,由系统连通可靠度的Taylor方程确定种群适应值,得到一个系统最优可靠度分配方案;将最优解带入改进Minty算法或递推分解算法中,计算该最优解的连通可靠度精确值和对应的连通可靠度的Taylor展开方程;再次采用遗传算法求最优解．当最优解对应的可靠度精确值和Taylor方程算得得近似值误差小于指定精度时,则此最优解为最终的系统最优可靠度分配方案A·D2将此优化过程称为迭代遗传算法．算例显示迭代遗传算法不仅可用于大型网络的连通可靠度最优分配,而且优化迭代过程中可以得到多组阶段最优解,这些解均落在最优解附近,构成了近似最优解群,在实际工程优化中拓展了选择面．     

应用遗传算法拟合偏振X射线荧光重叠谱

X射线荧光光谱分析由于受能量探测器分辨率的限制,谱线重叠干扰严重。不采用合适的重叠谱峰分解或曲线拟合技术,很难进行成分定性和定量分析。样品中的元素及谱线未知、背景基线不确定和模型初始参数不准确是曲线拟合中的最大困难。有多种算法可应用于光谱分析中的曲线拟合。文章将遗传算法应用于永磁材料偏振X射线荧光中的重叠谱分解,研究了进化策略对谱峰分解质量的影响,比较了遗传算法与传统算法的拟合结果。研究表明遗传算法在谱线严重重叠情况下仍具有较强的谱峰分解能力;群体初始化和进化策略的正确选择是该算法成功应用的关键;遗传算法具有全局搜索能力,对重叠谱峰的分辨能力优于标准Marquardt-Levenberg算法。     

比较分子场分析方法研究的最新进展*

比较分子场分析方法(CoM FA ) 是目前在三维定量构效关系(3D2Q SAR) 中应用最为广泛的方法之一。但传统的比较分子场分析方法在具体的实现过程中还存在着一些缺陷和不足, 包括分子场势能函数的选择, 活性构象的确定, 分子的叠合以及分子场变量的选取等等。本文结合我们科研组的工作, 就近几年CoM FA 方法的最新进展做了较为详细的阐述, 同时对CoM FA 的发展前景及其在药物设计中的应用进行了展望。