智能優(yōu)化算法與MATLAB編程實踐

定　價：￥89.80

作　者：	陳克偉，魏曙光，范旭，張嘉曦，金東陽，王素云，譚玉彬，張明
出版社：	清華大學(xué)出版社
叢編項：
標(biāo)　簽：	暫缺

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ISBN：	9787302648260	出版時間：	2023-10-01	包裝：	平裝-膠訂
開本：	16開	頁數(shù)：	256	字數(shù)：

內(nèi)容簡介

　　《智能優(yōu)化算法與MATLAB編程實踐》介紹了國內(nèi)外新研發(fā)的10種智能優(yōu)化算法，對每種算法的靈感來源、實現(xiàn)過程、函數(shù)編程、案例應(yīng)用都進行了細致描述并給出詳細的MATLAB代碼，使讀者快速掌握智能優(yōu)化算法的學(xué)習(xí)和應(yīng)用方法。全書共分為12章，前10章分別介紹10種智能優(yōu)化算法的原理、MATLAB實現(xiàn)、具體函數(shù)尋優(yōu)求解過程和應(yīng)用案例；第11章列舉了23種衡量智能優(yōu)化算法性能的常見測試函數(shù)，并給出MATLAB代碼；第12章重點介紹智能優(yōu)化算法的評價指標(biāo)體系，選取部分測試函數(shù)和文中算法進行測試與分析，并給出完整MATLAB代碼，供讀者參考。本書的主要特點為算法新穎，要素齊全，案例豐富，可移植性和實戰(zhàn)性強。理論研究和工程技術(shù)人員可通過本書快速理解、掌握書中算法，節(jié)省大量時間，感興趣的讀者可以在此基礎(chǔ)上進行深入研究。本書可作為本科生、研究生和教師的學(xué)習(xí)用書，也可以作為廣大科研工作者、工程技術(shù)人員的參考用書。

作者簡介

　　陳克偉，陸軍裝甲兵學(xué)院講師，從事過電氣工程與智能控制研究，發(fā)表論文20余篇，授權(quán)發(fā)明專利10余項。魏曙光，陸軍裝甲兵學(xué)院副教授，主要從事電氣工程與智能控制，車輛綜合電力等方面的研究工作。出版專著教材6部，發(fā)表論文50余篇，授權(quán)發(fā)明專利20余項，曾獲國家科技進步二等獎1項，軍隊科技進步一等獎3項。范旭，芯原微電子（成都）有限公司高級工程師，曾先后任職全球領(lǐng)先半導(dǎo)體設(shè)備公司，機器視覺設(shè)備公司，芯片設(shè)計公司，從事過圖像算法工程師，機器視覺機器人的開發(fā)，以及圖形算法，GPU芯片架構(gòu)開發(fā)。張嘉曦，陸軍裝甲兵學(xué)院助教，主要從事電氣工程及其自動化專業(yè)教學(xué)，研究車輛電傳動技術(shù)，控制算法等。金東陽，陸軍裝甲兵學(xué)院講師，國家jiaoyu部某重點實驗室成員，軍委科技委重點實驗室成員。主要從事智能化作戰(zhàn)概念，智能作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃，智能化無人集群控制等方面研究。王素云，陸軍裝甲兵學(xué)院基礎(chǔ)部副教授，主要從事數(shù)學(xué)教學(xué)和科研工作。譚玉彬，陸軍裝甲兵學(xué)院室主任兼高級工程師，主要從事裝備管理和維修保障工作。張明，中央民族大學(xué)，主要研究無人機集群算法以及圖像處理中的屬性識別，目標(biāo)檢測等。

圖書目錄

目錄
第1章蜉蝣優(yōu)化算法 1
1.1 基本原理 1
1.1.1 雄性蜉蝣的運動 1
1.1.2 雌性蜉蝣的運動 2
1.1.3 雌雄蜉蝣的交配過程 3
1.1.4 蜉蝣優(yōu)化算法流程 3
1.2 MATLAB實現(xiàn) 4
1.2.1 種群初始化 4
1.2.2 適應(yīng)度函數(shù) 7
1.2.3 邊界檢查和約束函數(shù) 8
1.2.4 蜉蝣優(yōu)化算法代碼 9
1.3 函數(shù)尋優(yōu) 13
1.3.1 問題描述 13
1.3.2 適應(yīng)度函數(shù)設(shè)計 14
1.3.3 主函數(shù)設(shè)計 15
1.4 減速器設(shè)計 16
1.4.1 問題描述 16
1.4.2 適應(yīng)度函數(shù)設(shè)計 18
1.4.3 主函數(shù)設(shè)計 19
參考文獻 21
第2章哈里斯鷹優(yōu)化算法 22
2.1 基本原理 22
2.1.1 搜索階段 23
2.1.2 從搜索到開發(fā)的轉(zhuǎn)換階段 23
2.1.3 開發(fā)階段 24
2.1.4 哈里斯鷹優(yōu)化算法流程 27
2.2 MATLAB實現(xiàn) 28
2.2.1 種群初始化 29
2.2.2 適應(yīng)度函數(shù) 31
2.2.3 邊界檢查和約束函數(shù) 32
2.2.4 Levy飛行函數(shù) 33
2.2.5 算法代碼 34
2.3 函數(shù)尋優(yōu) 37
2.3.1 問題描述 37
2.3.2 適應(yīng)度函數(shù)設(shè)計 38
2.3.3 主函數(shù)設(shè)計 38
2.4 拉伸/壓縮彈簧設(shè)計 40
2.4.1 問題描述 40
2.4.2 適應(yīng)度函數(shù)設(shè)計 40
2.4.3 主函數(shù)設(shè)計 41
參考文獻 43
第3章獅群優(yōu)化算法 44
3.1 基本原理 44
3.1.1 獅王更新方式 45
3.1.2 母獅更新方式 45
3.1.3 幼獅更新方式 46
3.1.4 獅群優(yōu)化算法流程 47
3.2 MATLAB實現(xiàn) 48
3.2.1 種群初始化 48
3.2.2 適應(yīng)度函數(shù) 51
3.2.3 邊界檢查和約束函數(shù) 51
3.2.4 獅群優(yōu)化算法代碼 52
3.3 函數(shù)尋優(yōu) 54
3.3.1 問題描述 54
3.3.2 適應(yīng)度函數(shù)設(shè)計 55
3.3.3 主函數(shù)設(shè)計 56
3.4 壓力容器設(shè)計 57
3.4.1 問題描述 57
3.4.2 適應(yīng)度函數(shù)設(shè)計 58
3.4.3 主函數(shù)設(shè)計 59
參考文獻 61
第4章樽海鞘群算法 62
4.1 基本原理 62
4.1.1 樽海鞘群算法的數(shù)學(xué)模型 62
4.1.2 樽海鞘群算法流程 64
4.2 MATLAB實現(xiàn) 65
4.2.1 種群初始化 65
4.2.2 適應(yīng)度函數(shù) 68
4.2.3 邊界檢查和約束函數(shù) 69
4.2.4 樽海鞘群算法代碼 70
4.3 函數(shù)尋優(yōu) 71
4.3.1 問題描述 71
4.3.2 適應(yīng)度函數(shù)設(shè)計 72
4.3.3 主函數(shù)設(shè)計 73
4.4 三桿桁架設(shè)計 74
4.4.1 問題描述 74
4.4.2 適應(yīng)度函數(shù)設(shè)計 75
4.4.3 主函數(shù)設(shè)計 76
參考文獻 78
第5章禿鷹搜索算法 79
5.1 基本原理 79
5.1.1 選擇階段 79
5.1.2 搜索階段 80
5.1.3 俯沖階段 81
5.1.4 禿鷹搜索算法流程 81
5.2 MATLAB實現(xiàn) 82
5.2.1 種群初始化 82
5.2.2 適應(yīng)度函數(shù) 85
5.2.3 邊界檢查和約束函數(shù) 86
5.2.4 禿鷹搜索算法代碼 87
5.3 函數(shù)尋優(yōu) 89
5.3.1 問題描述 89
5.3.2 適應(yīng)度函數(shù)設(shè)計 90
5.3.3 主函數(shù)設(shè)計 90
5.4 齒輪傳動設(shè)計 92
5.4.1 問題描述 92
5.4.2 適應(yīng)度函數(shù)設(shè)計 93
5.4.3 主函數(shù)設(shè)計 93
參考文獻 95
第6章烏燕鷗優(yōu)化算法 96
6.1 基本原理 96
6.1.1 遷徙行為（勘探階段） 96
6.1.2 攻擊行為（開發(fā)階段） 97
6.1.3 烏燕鷗優(yōu)化算法流程 98
6.2 MATLAB實現(xiàn) 99
6.2.1 種群初始化 99
6.2.2 適應(yīng)度函數(shù) 102
6.2.3 邊界檢查和約束函數(shù) 102
6.2.4 烏燕鷗優(yōu)化算法代碼 104
6.3 函數(shù)尋優(yōu) 105
6.3.1 問題描述 106
6.3.2 適應(yīng)度函數(shù)設(shè)計 107
6.3.3 主函數(shù)設(shè)計 107
6.4 懸臂梁設(shè)計 108
6.4.1 問題描述 108
6.4.2 適應(yīng)度函數(shù)設(shè)計 109
6.4.3 主函數(shù)設(shè)計 110
參考文獻 112
第7章平衡優(yōu)化器算法 113
7.1 基本原理 113
7.1.1 算法物理背景 113
7.1.2 優(yōu)化原理 114
7.1.3 平衡優(yōu)化器算法流程 116
7.2 MATLAB實現(xiàn) 117
7.2.1 種群初始化 117
7.2.2 適應(yīng)度函數(shù) 120
7.2.3 邊界檢查和約束函數(shù) 121
7.2.4 平衡優(yōu)化器算法代碼 122
7.3 函數(shù)尋優(yōu) 124
7.3.1 問題描述 124
7.3.2 適應(yīng)度函數(shù)設(shè)計 125
7.3.3 主函數(shù)設(shè)計 125
7.4 管狀柱設(shè)計 127
7.4.1 問題描述 127
7.4.2 適應(yīng)度函數(shù)設(shè)計 128
7.4.3 主函數(shù)設(shè)計 129
參考文獻 130
第8章海洋捕食者算法 132
8.1 基本原理 132
8.1.1 初始化 132
8.1.2 優(yōu)化階段 133
8.1.3 渦流形成與魚群聚集裝置效應(yīng) 134
8.1.4 海洋捕食者算法流程 134
8.2 MATLAB實現(xiàn) 136
8.2.1 種群初始化 136
8.2.2 適應(yīng)度函數(shù) 139
8.2.3 邊界檢查和約束函數(shù) 139
8.2.4 Levy飛行 140
8.2.5 海洋捕食者算法代碼 141
8.3 函數(shù)尋優(yōu) 144
8.3.1 問題描述 144
8.3.2 適應(yīng)度函數(shù)設(shè)計 145
8.3.3 主函數(shù)設(shè)計 145
8.4 活塞桿設(shè)計 147
8.4.1 問題描述 147
8.4.2 適應(yīng)度函數(shù)設(shè)計 148
8.4.3 主函數(shù)設(shè)計 149
參考文獻 151
第9章算術(shù)優(yōu)化算法 152
9.1 基本原理 152
9.1.1 算術(shù)優(yōu)化算法的原理 152
9.1.2 算術(shù)優(yōu)化算法流程 154
9.2 MATLAB實現(xiàn) 156
9.2.1 種群初始化 156
9.2.2 適應(yīng)度函數(shù) 158
9.2.3 邊界檢查和約束函數(shù) 159
9.2.4 算術(shù)優(yōu)化算法代碼 160
9.3 函數(shù)尋優(yōu) 162
9.3.1 問題描述 162
9.3.2 適應(yīng)度函數(shù)設(shè)計 163
9.3.3 主函數(shù)設(shè)計 163
9.4 焊接梁設(shè)計 165
9.4.1 問題描述 165
9.4.2 適應(yīng)度函數(shù)設(shè)計 167
9.4.3 主函數(shù)設(shè)計 168
參考文獻 169
第10章蝠鲼覓食優(yōu)化算法 171
10.1 基本原理 171
10.1.1 鏈?zhǔn)揭捠?171
10.1.2 螺旋式覓食 172
10.1.3 翻滾式覓食 173
10.1.4 蝠鲼覓食優(yōu)化算法流程 174
10.2 MATLAB實現(xiàn) 175
10.2.1 種群初始化 175
10.2.2 適應(yīng)度函數(shù) 177
10.2.3 邊界檢查和約束函數(shù) 178
10.2.4 蝠鲼覓食優(yōu)化算法代碼 179
10.3 函數(shù)尋優(yōu) 181
10.3.1 問題描述 181
10.3.2 適應(yīng)度函數(shù)設(shè)計 183
10.3.3 主函數(shù)設(shè)計 183
10.4 鋼筋混凝土梁設(shè)計 184
10.4.1 問題描述 185
10.4.2 適應(yīng)度函數(shù)設(shè)計 185
10.4.3 主函數(shù)設(shè)計 186
參考文獻 188
第11章智能優(yōu)化算法基準(zhǔn)函數(shù)集合 189
11.1 基準(zhǔn)測試集簡介 189
11.2 基準(zhǔn)測試函數(shù)搜索空間繪圖和代碼 191
11.2.1 F1函數(shù) 191
11.2.2 F2函數(shù) 192
11.2.3 F3函數(shù) 193
11.2.4 F4函數(shù) 195
11.2.5 F5函數(shù) 196
11.2.6 F6函數(shù) 197
11.2.7 F7函數(shù) 199
11.2.8 F8函數(shù) 200
11.2.9 F9函數(shù) 201
11.2.10 F10函數(shù) 202
11.2.11 F11函數(shù) 204
11.2.12 F12函數(shù) 205
11.2.13 F13函數(shù) 207
11.2.14 F14函數(shù) 208
11.2.15 F15函數(shù) 209
11.2.16 F16函數(shù) 211
11.2.17 F17函數(shù) 212
11.2.18 F18函數(shù) 213
11.2.19 F19函數(shù) 215
11.2.20 F20函數(shù) 216
11.2.21 F21函數(shù) 218
11.2.22 F22函數(shù) 219
11.2.23 F23函數(shù) 220
參考文獻 222
第12章智能優(yōu)化算法性能測試 223
12.1 智能優(yōu)化算法評價指標(biāo) 223
12.1.1 平均值 223
12.1.2 標(biāo)準(zhǔn)差 223
12.1.3 最優(yōu)值和最差值 225
12.1.4 收斂曲線 225
12.2 基準(zhǔn)測試函數(shù)測試 226
12.2.1 測試函數(shù)信息 226
12.2.2 測試方法及參數(shù)設(shè)置 226
12.2.3 測試結(jié)果 227
12.2.4 測試代碼 233
12.3 工程案例測試 235
12.3.1 測試案例信息 235
12.3.2 測試方法及參數(shù)設(shè)置 245
12.3.3 測試結(jié)果 246
12.2.4 測試代碼 253