摘要 | 第1-8页 |
ABSTRACT | 第8-17页 |
第一章 绪论 | 第17-41页 |
1.1 化工系统优化概述 | 第17-18页 |
1.2 最优化问题 | 第18-20页 |
1.2.1 邻域函数与局部搜索 | 第19-20页 |
1.2.2 全局搜索 | 第20页 |
1.3 最优化技术的发展 | 第20-21页 |
1.4 经典优化算法 | 第21页 |
1.5 现代启发式算法 | 第21-28页 |
1.5.1 模拟退火 | 第23-24页 |
1.5.2 进化计算 | 第24-27页 |
1.5.2.1 遗传算法 | 第25-26页 |
1.5.2.2 进化规划 | 第26页 |
1.5.2.3 进化策略 | 第26-27页 |
1.5.3 禁忌搜索 | 第27-28页 |
1.6 群智能优化算法 | 第28-32页 |
1.6.1 粒子群优化算法概述 | 第29-30页 |
1.6.2 蚁群优化算法概述 | 第30-32页 |
1.6.2.1 基本蚁群优化算法的起源 | 第30-31页 |
1.6.2.2 蚁群优化算法的发展 | 第31-32页 |
1.6.3 小结 | 第32页 |
1.7 混合优化策略 | 第32-33页 |
1.7.1 无免费午餐定理 | 第32-33页 |
1.7.2 混合优化方法 | 第33页 |
1.7.3 混合优化策略对连续蚁群优化算法的启发 | 第33页 |
1.8 无约束标准测试函数 | 第33-38页 |
1.9 算法性能的度量 | 第38-39页 |
1.9.1 在线性能和离线性能 | 第38页 |
1.9.2 算法稳定性度量 | 第38-39页 |
1.10 本文结构 | 第39-41页 |
第二章 基本蚁群优化算法 | 第41-64页 |
2.1 蚁群优化算法 | 第41-49页 |
2.1.1 蚁群的觅食行为 | 第41-43页 |
2.1.2 蚂蚁系统(AS) | 第43-44页 |
2.1.3 蚁群系统(ACS) | 第44-46页 |
2.1.3.1 ACS的状态转移规则 | 第45页 |
2.1.3.2 ACS信息素全局更新规则 | 第45页 |
2.1.3.3 ACS信息素局部更新规则 | 第45-46页 |
2.1.4 最大最小蚂蚁系统(MMAS) | 第46-47页 |
2.1.5 蚁群优化(ACO) | 第47-49页 |
2.2 蚁群优化算法的理论分析 | 第49-57页 |
2.2.1 解构造图 | 第50-51页 |
2.2.2 基于解构造图的蚁群算法框架 | 第51-53页 |
2.2.3 蚁群算法的收敛性研究成果 | 第53-55页 |
2.2.4 蚁群算法与其它基于种群进化计算方法的比较 | 第55-57页 |
2.3 新的蚁群算法研究思路 | 第57-59页 |
2.4 基本蚁群优化算法的应用进展 | 第59-60页 |
2.5 蚁群优化算法在化工系统优化中的应用 | 第60-62页 |
2.6 蚁群优化算法局限性分析 | 第62-63页 |
2.7 本章小结 | 第63-64页 |
第三章 基于实体的连续蚁群优化算法(Ⅰ) | 第64-78页 |
3.1 基本蚁群算法的离散性本质 | 第64-65页 |
3.2 蚁群优化策略应用于连续优化问题的研究 | 第65-66页 |
3.3 混合连续蚁群优化算法 | 第66-76页 |
3.3.1 算法构建 | 第66-70页 |
3.3.1.1 基本思路 | 第66-68页 |
3.3.1.2 相关的优化操作 | 第68-69页 |
3.3.1.3 HCACO算法的主要步骤 | 第69-70页 |
3.3.2 HCACO的性能测试与分析 | 第70-76页 |
3.3.2.1 测试函数 | 第70页 |
3.3.2.2 参数设置 | 第70页 |
3.3.2.3 试验结果 | 第70-71页 |
3.3.2.4 算法在线性能与离线性能分析 | 第71-72页 |
3.3.2.5 影响因素的讨论 | 第72-76页 |
3.4 HCACO算法候选解产生机理的分析 | 第76-77页 |
3.5 本章小结 | 第77-78页 |
第四章 基于实体的连续蚁群优化算法(Ⅱ) | 第78-92页 |
4.1 HCACO的寻优机制分析 | 第78-81页 |
4.2 基于蚂蚁分工的通用连续蚁群优化框架 | 第81页 |
4.3 进化规划—蚁群优化算法(EP-ACO) | 第81-87页 |
4.3.1 基于ACS的最大吸引度个体 | 第82页 |
4.3.2 EP-ACO中的相关操作 | 第82-83页 |
4.3.3 EP-ACO算法的主要步骤 | 第83页 |
4.3.4 EP-ACO性能测试 | 第83-87页 |
4.3.4.1 参数设置 | 第85页 |
4.3.4.2 优化结果与分析 | 第85-87页 |
4.4 EP-ACO算法候选解产生机理的分析 | 第87-88页 |
4.5 EP-ACO与HCACO的比较 | 第88-90页 |
4.5.1 算法原理的比较 | 第88-89页 |
4.5.2 优化性能对比试验 | 第89页 |
4.5.3 对比试验的结果及分析 | 第89-90页 |
4.6 本章小结 | 第90-92页 |
第五章 基于模型的连续蚁群优化算法 | 第92-119页 |
5.1 蚁群系统(ACS)的特征 | 第92-93页 |
5.2 随机型连续蚁群系统(HCACS_R)的构建 | 第93-99页 |
5.2.1 连续空间中的蚂蚁觅食 | 第93页 |
5.2.2 算法构建的基本思路 | 第93-95页 |
5.2.2.1 信息素连续分布模型 | 第94页 |
5.2.2.2 状态转移规则 | 第94-95页 |
5.2.2.3 信息素更新 | 第95页 |
5.2.3 HCACS_R算法的步骤 | 第95-96页 |
5.2.4 HCACS_R算法性能测试与分析 | 第96-99页 |
5.2.4.1 测试函数 | 第96-97页 |
5.2.4.2 参数设置 | 第97页 |
5.2.4.3 性能测试与结果分析 | 第97-99页 |
5.3 优进策略的引入——HCACS_E算法的构建 | 第99-103页 |
5.3.1 HCACS_E方法中蚂蚁的状态转移规则 | 第100页 |
5.3.2 HCACS_E方法的性能测试与结果分析 | 第100-103页 |
5.4 变异策略的引入——HCACS的构建 | 第103-106页 |
5.4.1 HCACS方法中蚂蚁的状态转移规则 | 第103页 |
5.4.2 HCACS方法的性能测试与结果分析 | 第103-106页 |
5.5 混合连续蚁群系统的算法流程框图 | 第106-108页 |
5.6 三种混合连续蚁群系统的优化性能对比试验 | 第108-110页 |
5.7 HCACS中新候选解产生方式的分析 | 第110-113页 |
5.8 HCACS算法候选解产生机理的分析 | 第113页 |
5.9 HCACS算法与其他算法的性能比较 | 第113-117页 |
5.9.1 参数设置 | 第114页 |
5.9.2 性能测试及结果分析 | 第114-116页 |
5.9.3 HCACS的参数选择 | 第116-117页 |
5.10 本章小结 | 第117-119页 |
第六章 连续蚁群优化算法的应用 | 第119-136页 |
6.1 HCACO在苯胺类农药的定量构效关系建模中的应用 | 第119-125页 |
6.1.1 苯乙酰胺类农药的QSAR问题 | 第120页 |
6.1.2 苯乙酰胺类农药QSAR的神经网络模型 | 第120-122页 |
6.1.2.1 网络结构 | 第120-121页 |
6.1.2.2 HCACO用于网络权值的训练 | 第121-122页 |
6.1.3 网络训练结果及分析 | 第122-124页 |
6.1.4 不同建模方法的结果比较 | 第124页 |
6.1.5 应用小结 | 第124-125页 |
6.2 EP-ACO用于二甲苯异构化装置的操作条件优化 | 第125-130页 |
6.2.1 二甲苯异构化过程简介 | 第125-126页 |
6.2.2 二甲苯异构化过程建模 | 第126-127页 |
6.2.2.1 模型的自变量和因变量 | 第126-127页 |
6.2.3 模型建立 | 第127-128页 |
6.2.4 操作优化 | 第128-130页 |
6.2.4.1 参数设置 | 第128页 |
6.2.4.2 结果及分析 | 第128-130页 |
6.2.5 应用小结 | 第130页 |
6.3 HCACS在重油热解模型参数估计中的应用 | 第130-135页 |
6.3.1 重油热解模型介绍 | 第131-132页 |
6.3.2 重油热解实验装置及试验过程 | 第132-133页 |
6.3.3 模型参数估计 | 第133-135页 |
6.3.4 应用小结 | 第135页 |
6.4 本章小结 | 第135-136页 |
第七章 总结与展望 | 第136-140页 |
7.1 本文工作总结 | 第136-138页 |
7.2 未来工作展望 | 第138-140页 |
参考文献 | 第140-152页 |
致谢 | 第152-153页 |
攻读博士学位期间完成的论文及科研项目 | 第153页 |