关键词： 遗传算法   优化算法   自适应   差分进化   仿真   MATLAB  

摘要： 差分进化算法(DE)是一种较新的进化计算技术,具有结构简单、便于编程、求解收敛快速等优点,得到了广泛的关注和应用。为了解决经典DE计算开销大,参数设置与问题本身过于相关等缺陷,提出了一种具有多种自适应机制的改进差分进化算法(MSDE),它采用了一种自适应变异算子,可根据进化代数实时地调整变异步长,从而提高算法的求解精度,同时采用一种自适应控制参数机制,以加快算法收敛,提高算法求解成功率。通过在MATLAB仿真环境下对著名的基准测试函数分别进行求解,将改进后的算法和已有的多种优化算法进行比较,结果表明,改进的MSDE算法性能明显优于已知的算法,证明自适应是一种有效的改进思路。

关键词： 甲状腺肿   超声检查   人工智能   诊断效能  

摘要： 目的探讨人工智能B超影像计算机辅助诊断系统(以下简称智能超声系统)对成人甲状腺肿的诊断价值。方法2022年6月和2023年3月,分两期在安徽省4个市开展甲状腺疾病调查,每个市选取1个村,每个村选取250名成人作为调查对象。分别使用智能超声系统和常规超声扫查设备对成人双侧甲状腺区域进行扫描,以常规超声检查结果为标准,分析智能超声系统诊断甲状腺肿的效能。绘制受试者工作特征(ROC)曲线,采用Kappa检验分析智能超声系统与常规超声检查对甲状腺肿诊断结果的一致性;同时,采用Spearman相关性分析和Bland-Altman法评估两种方法对甲状腺容积测量的一致性。结果经筛选剔除异常值和缺失值后,共纳入910名成人,其中男性253名(27.80%)、女性657名(72.20%);年龄为(45.92±10.20)岁,范围为18~60岁。智能超声系统诊断成人甲状腺肿的灵敏度为80.00%、特异度为99.67%、准确度为99.56%,ROC曲线下面积(AUC)为0.996,与常规超声检查诊断甲状腺肿的结果一致性好(κ=0.67,P<0.001)。控制性别、甲状腺功能、甲状腺结节变量后,智能超声系统与常规超声检查对女性、甲状腺功能异常成人及无甲状腺结节成人的甲状腺肿诊断结果一致性好(κ=0.66、0.80、0.80,均P<0.001),对有甲状腺结节成人甲状腺肿的诊断结果一致性中等(κ=0.56,P<0.001)。Spearman相关性分析显示,智能超声系统与常规超声检查对成人甲状腺容积的测量结果呈高度正相关(r=0.88,P<0.001)。Bland-Altman法结果显示,成人中仅4.62%(42/910)的点在95%一致性界限以外,智能超声系统与常规超声检查对成人甲状腺容积测量的一致性好(<5%);男性、甲状腺功能异常成人、有甲状腺结节成人的95%一致性界限以外的点比例分别为6.72%(17/253)、5.83%(12/206)、6.45%(12/186)。结论智能超声系统对成人甲状腺肿具有较好的诊断价值,与常规超声检查对甲状腺容积测量结果的一致性好。但对男性和有甲状腺结节成人诊断的准确性仍需提高。

关键词： 目标检测   二阶Radon-Fourier变换   相参积累   参数估计   遗传算法  

摘要： 针对匀加速运动的高速目标,可以用二阶Radon-Fourier变换(Second-order Radon-Fourier Transform,SRFT)完成对回波信号的相参积累。SRFT算法的原理是通过“速度-加速度”联合搜索来实现目标的运动参数估计,其计算量较大,不满足实时检测的需求。针对这个问题,提出一种基于遗传算法(Genetic Algorithm,GA)的快速实现方法。首先对运动参数集进行编码,设置初始群体;然后通过遗传算法对群体更新迭代,使其能够自发快速地逼近全局最优解,减少不必要的搜索路径;最终快速实现待检测目标的相参积累。仿真结果表明,在保证检测性能的前提下,算法计算量得到有效改善,运算次数减少大约一个量级。

关键词： 人工智能   高职院校   计算机课程   教学改革   策略  

摘要： 人工智能技术的迅猛发展,不仅改变了信息类产业的发展模式,还对计算机专业人才的综合实践能力、高职院校的人才培育模式、计算机课程教师的教学能力提出了更高要求。高职院校需要积极调整教学策略,打造出智慧化、多元化的教学实践模式,实现线上教学和线下教学、教师教学过程与学生岗位工作过程的无缝对接,最终促进学生就业和成长。本文也从这一方向出发进行了分析和阐释,先探讨人工智能背景下高职院校计算机课程教学改革的意义,然后对计算机课程的建设现状进行分析,最后重点论述高职院校如何基于人工智能背景进行教学改革和提升教学质量。

关键词： 城市活力   投影寻踪   遗传算法   地理大数据   城市规划   南京市   城市街区  

摘要： 城市活力是提高和维持城市竞争力和生命力的关键。随着城市化进程的发展,城市治理的难度越来越大,亟待城市规划和管理者对城市提出更合理且更精准的措施。本研究以南京市中心城区为研究区,基于基础路网和建筑数据、百度热力图数据、餐饮店铺数据、社交媒体签到数据、POI数据和创新源数据等多源地理大数据,分别从人群活动、网络互动和建成环境3个层面入手,构建一种深入且细致的城市综合活力评估框架。结合基于实数编码的加速遗传算法优化的投影寻踪模型(RAGA-PPM),对9个城市活力影响因子进行降维得到各因子对综合活力的贡献值,最后分析南京市单维活力和综合活力的空间分布格局,并与熵权法(EWM)计算的活力结果进行差异对比。研究结果表明:从活力产生的角度,整合人群活动、网络互动、物理建设3个维度的城市活力新框架得到的城市综合活力结果,能够更加精准地识别研究区的潜在活力极,通过对活力团样本区域分析,验证了本文提出的城市综合活力评估框架的有效性;南京市单维活力呈现出相似的空间特征,与综合活力一样都呈现出单中心的城市结构,高值区从新街口商圈往外围逐渐递减,且RAGA-PPM方法比EWM识别活力结果的更符合实际。本研究可以为城市设计者提供更加全面且多维的城市活力模式提供借鉴依据。

关键词： 计算机视觉技术   危险识别   预警系统   图像处理  

摘要： 随着海洋石油开发的深入,海洋石油支持船的安全性问题日益突显,利用计算机视觉技术进行海上危险识别与预警具有重要的研究意义。基于此,文章提出海洋石油支持船智能视频图像危险识别与预警系统的总体架构,并详细介绍硬件设备选型与配置以及软件系统设计,深入研究图像预处理、目标检测与识别、危险识别与预警算法,并在系统集成与测试中验证计算机视觉技术的有效性和可行性,以期在未来的海上石油开发工作中发挥更大作用。

关键词： 机器人   激光雷达   路径规划   多目标遗传算法   水质巡检  

摘要： 为解决强噪声、低光照、高湿度环境下循环水养殖车间水质巡检难题,该研究提出基于三维激光雷达定位技术的水质巡检系统,同时采用多目标遗传算法求解考虑5个主要因素(包括安全性、距离、平稳性、行程持续时间和无碰撞路径)的机器人最佳巡检路径,并通过试验验证水质巡检系统可行性。研究结果表明,当巡检系统以0.5 m/s巡航时,实际导航路径与目标路径的最大横向偏差为7.2 cm,最大纵向偏差为6.3 cm,最大航向偏差为6.9°;基于多目标遗传算法的路径规划相较于多目标进化和随机同源类查找器方法,在行驶路径相同的条件下路径规划时间分别减少了31%和42%,在同一路径且障碍物数量相同的条件下障碍物碰撞率分别降低了15%和31%。研究结果可为养殖车间水质巡检系统研发提供参考。

关键词： 智能控制技术   专家系统   人工神经网络   模糊逻辑   故障预测   电力调度自动化系统  

摘要： 阐述智能技术在电力系统中的应用现状,探讨专家系统、人工神经网络、模糊逻辑和遗传算法等智能技术的应用。分析表明,智能技术与电力调度自动化系统的结合,可显著提升电力调度智能化水平。

关键词： F-T煤制油   支持向量机   遗传算法   排放性能   多目标优化  

摘要： 为充分发挥F-T煤制油的优良理化特性,改善柴油机SOOT和NO_(X)之间的“Trade-off”关系,以一台四缸柴油机为研究对象,将SOOT和NO_(X)作为优化目标。通过台架试验获得柴油机燃用F-T煤制油时SOOT和NO_(X)随喷油参数变化的性能试验数据,采用支持向量机SVM建立喷油参数与SOOT、NO_(X)间的预测模型,并将其作为带精英策略的非支配排序遗传算法的适应度评价模型,在样本空间内获得SOOT和NO_(X)的Pareto前沿。赋予SOOT和NO_(X)不同的权重,通过Topsis对Pareto前沿进行决策分析,与原机工况点相比,SOOT下降幅度为3.7%~7.1%,NO_(X)下降幅度为1.2%~2.6%。经试验验证,SOOT的Pareto前沿与试验验证值之间的相对误差不超过8%,NO_(X)不超过5%,各工况下的R2均大于0.95。该方法改善了柴油机SOOT和NO_(X)之间的“Trade-off”关系,使柴油机排放性能得到提高。

关键词： 遗传算法   多目标   隔壁塔   分离   优化  

摘要： 为了降低环己酮环己醇分离过程中的能量消耗以及设备投资,以某厂脱去轻组分的环己酮、环己醇、重组分混合物为原料,提出将传统流程中的酮塔和醇塔耦合成隔壁塔的新工艺。使用MATLAB将改进的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)与Aspen Plus模拟软件联用,以年总费用(TAC)和二氧化碳排放量为目标变量,要求环己酮的质量分数达到99.5%、环己醇的质量分数达到99.0%,同时产品的回收率达到95.0%,对隔壁塔的操作参数进行优化。设计种群大小为400,最大遗传代数为500,交叉分数0.85、变异分数0.1。优化过程中不断向目标函数减少的方向进行,当种群大小进化到400代左右时,目标函数不再有明显变化。选择TAC最小的一组Pareto最优前沿解作为最优解,与传统的双塔流程相比,在分离过程中,二氧化碳排放量降低了31.49%,TAC降低了28.98%。