针对神经网络超参数优化效果差、容易陷入次优解和优化效率低的问题,提出一种基于改进实数编码遗传算法(IRCGA)的深度神经网络超参数优化算法——IRCGA-DNN(IRCGA for Deep Neural Network)。首先,采用实数编码方式表示超参数的取值,使...针对神经网络超参数优化效果差、容易陷入次优解和优化效率低的问题,提出一种基于改进实数编码遗传算法(IRCGA)的深度神经网络超参数优化算法——IRCGA-DNN(IRCGA for Deep Neural Network)。首先,采用实数编码方式表示超参数的取值,使超参数的搜索空间更灵活;然后,引入分层比例选择算子增加解集多样性;最后,分别设计了改进的单点交叉和变异算子,以更全面地探索超参数空间,提高优化算法的效率和质量。基于两个仿真数据集,验证IRCGA-DNN的毁伤效果预测性能和收敛效率。实验结果表明,在两个数据集上,与GA-DNN(Genetic Algorithm for Deep Neural Network)相比,所提算法的收敛迭代次数分别减少了8.7%和13.6%,均方误差(MSE)相差不大;与IGA-DNN(Improved GA-DNN)相比,IRCGA-DNN的收敛迭代次数分别减少了22.2%和13.6%。实验结果表明,所提算法收敛速度和预测性能均更优,能有效处理神经网络超参数优化问题。展开更多
水资源干旱是限制灌区可持续发展的关键因素。为提高灌区的干旱防治能力,使其更好的发挥其在节水、减灾方面的作用,以淠史杭灌区为研究区,通过划分水资源配置子单元和设置调蓄节点,采用公平性最优和供水缺水率最小作为目标函数,总量控...水资源干旱是限制灌区可持续发展的关键因素。为提高灌区的干旱防治能力,使其更好的发挥其在节水、减灾方面的作用,以淠史杭灌区为研究区,通过划分水资源配置子单元和设置调蓄节点,采用公平性最优和供水缺水率最小作为目标函数,总量控制、供水能力、分质供水等作为约束条件,采用基于精英策略的非支配遗传改进算法求解,构建区域General Water Allocation and Simulation Model(GWAS)模型;以2022年为现状基准年,与2023规划年组合,分为连续干旱与不连续干旱两大类,基于灌区水资源“应急干旱三次平衡”调控思想,分析灌区水资源在不同干旱情景下缺水的基础上,展开水资源抗旱配置研究,推演分析不同抗旱方案下水资源供需平衡情况。结果表明:连续干旱年中,灌区2023规划年在情景Ⅰ(P=90%)、情景Ⅱ(P=80%)来水频率下,各乡镇配置单元均存在不同程度的缺水情况,区域总缺水率分别为35.1%、20.8%;不连续干旱年中,2023规划年在情景Ⅲ(P=50%)来水频率下,模型基准配置水量基本可以满足区域各乡镇水量需求,区域总缺水率为5.9%。经不同抗旱方案尾部泵站补水、调整作物种植结构及外调水的优化配置后,三种情景下区域总缺水率最终都降为0%,优化后各配置单元供水改善效果显著。研究成果可为淠史杭灌区未来在应对不同干旱类型情景下水资源的合理调整提供技术支撑,并且可为实现该区域水资源统一管理和水量的统一调配提供理论依据。展开更多
文摘针对神经网络超参数优化效果差、容易陷入次优解和优化效率低的问题,提出一种基于改进实数编码遗传算法(IRCGA)的深度神经网络超参数优化算法——IRCGA-DNN(IRCGA for Deep Neural Network)。首先,采用实数编码方式表示超参数的取值,使超参数的搜索空间更灵活;然后,引入分层比例选择算子增加解集多样性;最后,分别设计了改进的单点交叉和变异算子,以更全面地探索超参数空间,提高优化算法的效率和质量。基于两个仿真数据集,验证IRCGA-DNN的毁伤效果预测性能和收敛效率。实验结果表明,在两个数据集上,与GA-DNN(Genetic Algorithm for Deep Neural Network)相比,所提算法的收敛迭代次数分别减少了8.7%和13.6%,均方误差(MSE)相差不大;与IGA-DNN(Improved GA-DNN)相比,IRCGA-DNN的收敛迭代次数分别减少了22.2%和13.6%。实验结果表明,所提算法收敛速度和预测性能均更优,能有效处理神经网络超参数优化问题。
文摘水资源干旱是限制灌区可持续发展的关键因素。为提高灌区的干旱防治能力,使其更好的发挥其在节水、减灾方面的作用,以淠史杭灌区为研究区,通过划分水资源配置子单元和设置调蓄节点,采用公平性最优和供水缺水率最小作为目标函数,总量控制、供水能力、分质供水等作为约束条件,采用基于精英策略的非支配遗传改进算法求解,构建区域General Water Allocation and Simulation Model(GWAS)模型;以2022年为现状基准年,与2023规划年组合,分为连续干旱与不连续干旱两大类,基于灌区水资源“应急干旱三次平衡”调控思想,分析灌区水资源在不同干旱情景下缺水的基础上,展开水资源抗旱配置研究,推演分析不同抗旱方案下水资源供需平衡情况。结果表明:连续干旱年中,灌区2023规划年在情景Ⅰ(P=90%)、情景Ⅱ(P=80%)来水频率下,各乡镇配置单元均存在不同程度的缺水情况,区域总缺水率分别为35.1%、20.8%;不连续干旱年中,2023规划年在情景Ⅲ(P=50%)来水频率下,模型基准配置水量基本可以满足区域各乡镇水量需求,区域总缺水率为5.9%。经不同抗旱方案尾部泵站补水、调整作物种植结构及外调水的优化配置后,三种情景下区域总缺水率最终都降为0%,优化后各配置单元供水改善效果显著。研究成果可为淠史杭灌区未来在应对不同干旱类型情景下水资源的合理调整提供技术支撑,并且可为实现该区域水资源统一管理和水量的统一调配提供理论依据。
