文档介绍：浙江大学
硕士学位论文
基于优进策略的差分进化算法及其化工应用
姓名:方强
申请学位级别:硕士
专业:化学工程
指导教师:陈德钊
20040301
摘要。方面由理论分析得到‘定程度的简化机理方而且还加入了单纯形寻优操作和重布操作。测试函数表明此算法能有效建立准确的模型埘化学痰睦砺傺芯亢褪导事勾ǘ加兄匾5囊庖濉S捎诤多化韵蠖急冉细丛樱蚯一硪膊簧趺髁耍源耍苣阎苯油ü斫⒆确的模型。另‘力。面,完全的经验模型太依赖于样本数据,当样本数据不足,或者包含有噪音,粗差等,无法准确全面地反映建模对象的特性时,就会降低模型的可靠性,甚至违反对象的机理。机理分析与经验分析相结合的方法建模可以较好地解决上述两类方法的不足,程,另力面采集实际观测数据,然后采川优化方法确定其哪P虸牟问共同建立可靠的模型。本文重点研究了基予所建模型作优化计算。主要内容有:提出,基于优进策略的差分进化算法,它是‘种改进的差分进化算法。此算法不但能根据寻优过程叶男畔ⅲ悄艿牡鹘谒惴╭参数的设置。“早熟”。同时,此算法还成功应诨つP徒淼牟问兰啤提出了判断种群大小的函数,此函数能有效的衡量搜优过程是否有“早熟”的趋势,以便预防。作者还提出了只有三点组成的简单的单纯形,在寻优效果变化不大的情况下,解决了由于多维情况下难以找到凸型而川多元方差分析的方法分析了简单单纯型寻优精度和重布操作淖钚尺度对寻优结果的影响。结果显示:在用优进差分算法寻优过程。,应根据具体的函数不同,选川合适的参数。同时,通过方差分析结果,能初步的了解所要优化的函数的特性。文章最后对所做的鹘辛俗芙幔⒃诖嘶:,提出了差分算法应该和关键词:优进策略、差分进化算法、单纯形、方差分析、化工建模、参数估计。。神经网络、专家系统柏结合的研究方法。浙,笱Ч瞬费宦傥
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第一章绪论引言人类为了满足自身的牛存和发展需求,必须和外部环境发牛交互作川。随着时问的流逝和现代文明的发展,人类所依赖的这种联系方式变得日趋复杂并多样程技术上所作的研究就是努力理解真实世界、改进和加强与真实世界发牛联系的方式、并能不断更深入地掌握改变世界的技术。随着科学和工程技术的发展,人们认识自然和改造自然的能力和手段也不断增强。人类活动的科学研究木蟛糠止ぷ魇牵喝鲜妒澜绾透脑焓澜纭8脑焓澜绲幕≡谟谧确地认识世界。为了准确地认识世界,人们对认识世界的要求不断从粗略的定性形式向越米越精确的定量形式发展。对客观世界的任何一个研究对象的定量认识,就是龆运⒛P偷奈侍狻T谌嗣鞘怪莨母骼嗄P徒恚忠允P最为有:S绕湓诩扑慊鱿忠院螅沟萌嗣悄芄桓颖憬莺途返囟愿丛佣韵和复杂系统进行建模与优化。如今建模和优化已成为当今现代科学技术中定量研专业科技人员常刷的建模方法首先根据具体问题对所研究的对象做出机理假设,据此提出初步的数学模型,建立摹本方程。然后通过数值计算,获得数值结果。同时通过实验测定,榆查数值结果,再根据两者的差异进‘步修正模型。反复进行上述过程,最终获得能够反应研究对象的可模型。这利『枪芯慷韵的机理,获得其模型的方法,被人们称为机理建模方法。在现实世界·存在着大量对其内在机理不明的对象,但却可通过稃利绞交得研究对象的各勘硐质荨F銵有些是可以直接得到的,有些则需通过各渴侄蔚玫健R;竦谜饫喽韵蟮哪P停荒芡ü矸治雒捉5难芯糠椒去解决,它们需要其他的解决方法。这种通过观测数据建立研究对象的经验模型米认识事物的方法,是‘类非机理建模方法,也可称之为经验建模方法。另有‘类采』机那分析与经验分析柏结台的方法建模。方面由坪论分析得化。人类在科学丰究的丰要内容之一。浙江大学颐学位论义
化学化工对象建模的意义到‘定程度的简化机耻山‘程,另‘方面采集实际观测数据,然后采』某利椒ㄈ定其牟问U饫喾椒ㄓ直怀莆0牖戆刖榻7椒āU饫嗷河刖橄嘟合的方法又有两利煌男问剑骸怯苫砉乖煲个框架,确定诤方程形式,然后根据观测数据米求出其一牟问蛳凳欢嵌曰矸浅8丛拥亩韵螅呻鼍槟P凸乖炜蚣芾慈范ǚ匠绦问剑缓蠼ň植康谋匦肼愕幕禾跫魑约束米求匠滩问担饩褪撬浇岷舷妊橹J兜木榻7椒ā在机理、非机理以及半机理半经验这三类建模方法在很大程度上二均依赖于“人”和“对象”之问交可行为所获得的观测数据。一切可实川模型的基础都必须建立存观测数据之【二。机理模型奈镄圆问枰S晒鄄馐菝兹范ǎ换理模型的正确性与否,要通过观测数据来验证:非机理模型往往要通过观测数据米确定其隐含的自变量、因变量关系。因此,基于观测数据的建模和参数估计是所有建模方法在化学工业实际牛产操作中,并不像一般想象的那样,凡是遵守操作规程或实行自动控制的牛产过