基于变分模态分解与量子衍生算法的电力系统惯量评估

1

作者 张强 王超 +3 位作者 李欣蔚 钱小毅 杨宏宇 叶鹏 《电子器件》 CAS 2024年第3期858-864,共7页

为消除电力系统扰动下频率变化率不一致对等效惯量评估的影响,提高系统等效惯量的评估精度,提出一种基于变分模态分解和量子衍生优化算法的电力系统等效惯量水平评估方法。通过变分模态分解实现对频率曲线的特征提取,利用各台发电机的... 为消除电力系统扰动下频率变化率不一致对等效惯量评估的影响,提高系统等效惯量的评估精度,提出一种基于变分模态分解和量子衍生优化算法的电力系统等效惯量水平评估方法。通过变分模态分解实现对频率曲线的特征提取,利用各台发电机的惯性时间常数作为决策变量,对其进行实数量子编码,构造以发电机摇摆方程为基础的优化目标函数,采用量子混合更新策略对时间常数进行优化,进而实现电力系统惯量辨识,最后,进行多重指标的惯量水平评估。通过红沿河核电3号机组跳闸事件对辽宁电网实测数据下电网惯量水平进行评估分析,验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 电力系统 惯量评估 变分模态分解 量子衍生算法 摇摆方程

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基于量子衍生算法的8-puzzle问题分析 被引量：1

2

作者 许精明 阮越 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期459-465,共7页

阐述了量子编码形式的多样性,概述了8-puzzle启发式搜索问题的量子衍生算法与计算策略。通过设置扩展深度界限,运用量子计数器和酉变换操作进行8-puzzle问题的量子计算,比较了量子衍生算法与经典算法,对启发式智能搜索在量子计算机上的... 阐述了量子编码形式的多样性,概述了8-puzzle启发式搜索问题的量子衍生算法与计算策略。通过设置扩展深度界限,运用量子计数器和酉变换操作进行8-puzzle问题的量子计算,比较了量子衍生算法与经典算法,对启发式智能搜索在量子计算机上的实现方式作了进一步的讨论。 展开更多

关键词 量子信息 8-puzzle 量子衍生算法 启发函数 智能搜索

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基于量子衍生涡流算法和T⁃S模糊推理模型的储层岩性识别 被引量：2

3

作者 赵娅 管玉 +1 位作者 李盼池 王伟 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期23-30,共8页

鉴于梯度下降法易陷入局部极值、普通群智能优化算法易早熟收敛,提出一种基于量子衍生涡流算法(Quantum Vortex Search Algorithm,QVSA)和T⁃S模糊推理模型的岩性识别方法,QVSA具有操作简单、收敛速度快、寻优能力强等优点,有助于T⁃S模... 鉴于梯度下降法易陷入局部极值、普通群智能优化算法易早熟收敛,提出一种基于量子衍生涡流算法(Quantum Vortex Search Algorithm,QVSA)和T⁃S模糊推理模型的岩性识别方法,QVSA具有操作简单、收敛速度快、寻优能力强等优点,有助于T⁃S模糊推理模型获得最优参数配置,从而实现储层岩性的准确识别。首先利用具有全局搜索能力的QVSA优化T⁃S模糊推理模型的各种参数;然后利用主成分分析方法降低获取的地震属性维度;再利用优化的T⁃S模糊推理模型识别储层岩性。实验结果表明,利用反映储层特征的8个地震属性识别储层岩性时,所提方法的识别正确率达到92%,比普通BP网络方法高5.1%,同时查准率、查全率、F1分数等指标也较BP网络方法提升明显。 展开更多

关键词 储层岩性识别 量子衍生涡流算法 T⁃S 模糊推理模型 模糊集 地震属性

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基于自适应机制的多宇宙并行量子衍生进化算法 被引量：6

4

作者 刘晓红 曲志坚 +2 位作者 曹雁锋 张先伟 冯刚 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2015年第2期369-373,共5页

进化参量的选取对量子衍生进化算法(QEA)的优化性能有极大的影响,传统QEA在选择进化参量时并未考虑种群中个体间的差异,种群中所有个体采用相同的进化参量完成更新,导致算法在解决组合优化问题中存在收敛速度慢、容易陷入局部最优解等... 进化参量的选取对量子衍生进化算法(QEA)的优化性能有极大的影响,传统QEA在选择进化参量时并未考虑种群中个体间的差异,种群中所有个体采用相同的进化参量完成更新,导致算法在解决组合优化问题中存在收敛速度慢、容易陷入局部最优解等问题。针对这一问题,采用自适应机制调整QEA的旋转角步长和量子变异概率,算法中任意一代的任一个体的进化参量均由该个体自身适应度确定,从而保证尽可能多的进化个体能够朝着最优解方向不断靠近。此外,由于自适应量子进化算法需要评估个体的适应度,导致运算时间较长,针对这一问题则采用多宇宙机制将算法分布于多个宇宙中并行实现,从而提高算法的执行效率。通过搜索多峰函数最优解和求解背包问题测试算法性能,结果表明,与传统QEA相比,所提出算法在收敛速度、搜索全局最优解及执行速度方面具有较好的表现。 展开更多

关键词 组合优化 量子衍生进化算法 最优解 多宇宙 并行计算

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多宇宙并行量子衍生遗传算法研究 被引量：7

5

作者 杨俊安 庄镇泉 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2004年第20期23-26,61,共5页

将量子的多宇宙特性和遗传算法相结合,提出了多宇宙并行量子衍生遗传算法。算法中将种群分成若干个独立的子群体,称为宇宙。给出了不同宇宙数量下的并行拓朴结构,提出了宇宙内采用量子旋转门演化和量子变异,宇宙间采用移民和量子交叉的... 将量子的多宇宙特性和遗传算法相结合,提出了多宇宙并行量子衍生遗传算法。算法中将种群分成若干个独立的子群体,称为宇宙。给出了不同宇宙数量下的并行拓朴结构,提出了宇宙内采用量子旋转门演化和量子变异,宇宙间采用移民和量子交叉的两种信息交互方式,能有效克服早熟收敛现象,使得搜索效率和搜索能力得到更进一步提高。典型函数优化实验验证了该文所提算法的有效性。 展开更多

关键词 量子遗传算法 多宇宙并行量子衍生遗传算法 函数优化

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一种解决网络编码资源优化问题的自适应量子衍生进化算法 被引量：1

6

作者 付佳 纪越峰 《中国科技论文在线》 CAS 2011年第1期20-24,共5页

在构建一棵满足可达组播速率的组播树过程中,尽可能地减少网络编码操作次数能降低网络的整体代价。针对网络编码组播中的编码资源优化问题提出一种基于汉明距离的自适应量子衍生进化算法。该算法充分考虑到种群个体间的差异性,为每个个... 在构建一棵满足可达组播速率的组播树过程中,尽可能地减少网络编码操作次数能降低网络的整体代价。针对网络编码组播中的编码资源优化问题提出一种基于汉明距离的自适应量子衍生进化算法。该算法充分考虑到种群个体间的差异性,为每个个体自适应地分配一个适合于自身进化的角步长,通过这种动态的角步长旋转机制进行种群的更新。将所提算法与基本量子衍生进化算法和基于适应度的自适应量子衍生进化算法进行比较分析,通过对不同的拓扑仿真进行性能评估。结果表明,基于汉明距离的自适应量子衍生进化算法在收敛速度、全局优化效果等方面均明显优于其他算法。 展开更多

关键词 网络编码 量子衍生进化算法 资源优化 汉明距离

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量子衍生坍缩形态学滤波 被引量：13

7

作者 谢可夫 周心一 许光平 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2009年第5期967-972,共6页

为了更有效地滤除数字图像中的噪声,受量子信息处理理论启发,将传统的形态学运算结构元素扩展到叠加态结构元素以更有利于图像的去噪。由于叠加态结构元素只有尺度范围,没有固定的大小和形状,因此可表示为该尺度范围内的各种不同大小和... 为了更有效地滤除数字图像中的噪声,受量子信息处理理论启发,将传统的形态学运算结构元素扩展到叠加态结构元素以更有利于图像的去噪。由于叠加态结构元素只有尺度范围,没有固定的大小和形状,因此可表示为该尺度范围内的各种不同大小和形状的传统结构元素的线性叠加,并在受到测量时可坍缩到其中的某一传统结构元素。该文首先定义了一个基于叠加态结构元素的坍缩形态学算子,然后在此基础上构建了一种基于均方差的自适应形态滤波方法。计算机仿真实验表明,该滤波方法与中值滤波和传统的形态滤波方法相比较,有更强的噪声滤除能力,并且对噪声的强度不敏感。 展开更多

关键词 自适应图像滤波 数学形态学 量子衍生算法

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基于自寻优和交叉寻优的量子优化算法 被引量：1

8

作者 曹茂俊 尤文菁 卢玉莹 《计算机技术与发展》 2022年第7期8-14,共7页

为提高群智能优化算法的搜索能力,提出了一种量子优化算法。该算法基于量子位Bloch坐标,将种群分为最优个体和普通个体两部分并进行不同处理,对于最优个体,通过使所有量子比特在Bloch球面上绕着坐标轴多次旋转,生成多个新个体,并采用贪... 为提高群智能优化算法的搜索能力,提出了一种量子优化算法。该算法基于量子位Bloch坐标,将种群分为最优个体和普通个体两部分并进行不同处理,对于最优个体,通过使所有量子比特在Bloch球面上绕着坐标轴多次旋转,生成多个新个体,并采用贪婪搜索策略选择最优个体;对于普通个体,将当前个体的量子比特向着随机交叉确定的目标位置旋转,生成新个体,并在当前个体和新个体之间通过贪婪选择以实现当前个体的交叉寻优。函数极值优化的仿真结果表明,所提算法在优化能力上,优于简单量子遗传算法、普通遗传算法和人工鱼群算法,从而验证了算法的有效性。该算法在高维能很好地避免陷入局部最优值,具有快速收敛性和良好的全局搜索能力,实验结果揭示出采用量子计算设计优化算法进而提升搜索能力的研究思路是可行的。 展开更多

关键词 优化算法 自寻优 交叉寻优 量子衍生算法 Bloch球面坐标

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基于量子理论的图像中值滤波 被引量：19

9

作者 谢可夫 许悟生 《计算机工程》 CAS CSCD 2013年第1期244-247,共4页

在传统图像中值滤波算法中,固定排序窗和无条件中值运算会影响算法的降噪能力。为此,提出一种改进的图像中值滤波算法。借鉴量子理论提出数字图像的伪量子化表示形式,应用量子哈达玛变换引入自适应机制,使排序窗口的大小和形状能根据其... 在传统图像中值滤波算法中,固定排序窗和无条件中值运算会影响算法的降噪能力。为此,提出一种改进的图像中值滤波算法。借鉴量子理论提出数字图像的伪量子化表示形式,应用量子哈达玛变换引入自适应机制,使排序窗口的大小和形状能根据其移动位置的图像局部特征自适应地变化,并引入有条件中值运算保留图像细节。仿真结果表明,与传统中值滤波和递归中值滤波算法相比,该算法在保留图像细节的同时,具有更强的降噪能力,且噪声强度对滤波效果的影响较小。 展开更多

关键词 中值滤波 自适应滤波 量子衍生算法 伪量子化图像 哈达玛变换 条件中值运算

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电力系统中量子信息学的应用现状及展望 被引量：8

10

作者 谢海鹏 钱雨琦 +2 位作者 付炜 王信 别朝红 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期4485-4507,共23页

量子信息学在信息获取、传输和处理等方面具有独特优势,在保障新型电力系统信息安全和纾解算力困境等方面潜力巨大。从量子通信和量子计算2个方面,总结了电力系统应用背景下的量子信息学研究现状,并对未来可能的研究方向进行了展望。首... 量子信息学在信息获取、传输和处理等方面具有独特优势,在保障新型电力系统信息安全和纾解算力困境等方面潜力巨大。从量子通信和量子计算2个方面,总结了电力系统应用背景下的量子信息学研究现状,并对未来可能的研究方向进行了展望。首先,介绍了量子信息学的基本概念和原理。然后,针对量子通信,分析了典型量子通信技术在新型电力系统中的适用性,并从远距离信息传输、多主体通信、统一标准化和专用研发平台4个方面了梳理电力系统中量子通信的研究现状;针对量子计算,从线性代数运算、优化问题求解、机器学习和参数估计等方面阐述归纳了量子算法的基本原理及其在电力系统中的研究现状。最后,面向新型电力系统中量子信息学的应用前景进行了展望,并提出了电力系统中量子信息学的发展建议。 展开更多

关键词 量子信息学 新型电力系统 量子通信 量子计算 量子衍生算法

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量子计算在火电机组优化控制中的应用综述 被引量：4

11

作者 高明明 杨磊 +3 位作者 于浩洋 张洪福 刁友锋 宋珺琤 《华电技术》 CAS 2020年第8期90-96,共7页

量子计算及其衍生算法近年来快速发展,成为优化领域和人工智能领域的研究热点。随着我国电力行业清洁化和智能化的发展,量子计算逐渐应用于火电机组优化控制领域并取得了诸多成效。介绍了量子计算的基本理论,详细论述了众多量子衍生算... 量子计算及其衍生算法近年来快速发展,成为优化领域和人工智能领域的研究热点。随着我国电力行业清洁化和智能化的发展,量子计算逐渐应用于火电机组优化控制领域并取得了诸多成效。介绍了量子计算的基本理论,详细论述了众多量子衍生算法在火电机组优化控制领域中的应用研究进展。从量子群智能优化算法、量子遗传算法和量子机器学习算法等多个角度综述了量子计算在火电机组优化控制领域的机遇与挑战。最后总结并展望了量子计算未来在火电机组优化控制领域的发展趋势。 展开更多

关键词 量子计算 量子衍生算法 火电机组 优化控制 智能算法 人工智能

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基于量化正交交叉的量子衍生布谷鸟搜索算法 被引量：2

12

作者 刘志刚 杜娟 +1 位作者 许少华 田伟 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2017年第4期408-414,共7页

为提高布谷鸟搜索算法的优化能力,从研究布谷鸟算法的实现机制入手,提出一种量子衍生布谷鸟搜索算法.算法中的鸟窝位置采用双链结构的量子比特编码,引入量化正交交叉策略,通过子空间分割完成初始种群的解空间均匀分布.根据莱维飞行随机... 为提高布谷鸟搜索算法的优化能力,从研究布谷鸟算法的实现机制入手,提出一种量子衍生布谷鸟搜索算法.算法中的鸟窝位置采用双链结构的量子比特编码,引入量化正交交叉策略,通过子空间分割完成初始种群的解空间均匀分布.根据莱维飞行随机走动控制量子旋转门幅角大小,对发现个体和量子Pauli-Z门变异个体实施量化正交交叉操作,在正交区域中实施局部精细搜索.函数极值优化的仿真结果表明,与标准布谷鸟算法相比,所提算法的寻优能力有明显提高,从而验证了算法的有效性.最后实际应用到泥页岩多矿物组分反演问题中,反演精度提高6个百分点. 展开更多

关键词 布谷鸟搜索算法 莱维飞行 量化正交交叉 量子比特 量子衍生算法

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基于量子衍生遗传算法的光学薄膜结构分析 被引量：4

13

作者 周祥燕 张超 +2 位作者 匡尚奇 龚学鹏 杨海贵 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期131-138,共8页

掠入射X射线反射(GIXR)由于检测精度高且对检测薄膜的无损伤而被广泛用于薄膜检测和高精度表征。GIXR是一种基于数值拟合的间接检测方法,因此在薄膜微观结构的求解,特别是复杂多层膜膜系的求解过程中对数值优化算法的要求较高。为此提... 掠入射X射线反射(GIXR)由于检测精度高且对检测薄膜的无损伤而被广泛用于薄膜检测和高精度表征。GIXR是一种基于数值拟合的间接检测方法,因此在薄膜微观结构的求解,特别是复杂多层膜膜系的求解过程中对数值优化算法的要求较高。为此提出了基于量子衍生遗传算法(QIGA)的薄膜GIXR拟合求解方法,并基于QIGA对Si单层膜和等周期Mo/Si多层膜的GIXR分别进行拟合求解。结果表明,该方法具有求解速度快、拟合精度高的明显优势,说明QIGA在光学薄膜表征方面有潜在的应用价值。 展开更多

关键词 薄膜 薄膜表征 量子衍生遗传算法 掠入射X射线反射

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基于量子衍生涡流搜索的阿尔奇公式参数确定方法 被引量：1

14

作者 王伟 赵娅 +2 位作者 李盼池 詹世杰 黄灿奇 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2022年第2期678-683,共6页

阿尔奇公式是应用测井资料定量解释油水层的经典公式,然而传统的利用岩电实验确定阿尔奇公式参数的方法具有成本高、工作量大的缺点.针对这一问题,本文提出了基于量子衍生涡流搜索的阿尔奇公式参数确定方法.首先,根据阿尔奇公式参数的... 阿尔奇公式是应用测井资料定量解释油水层的经典公式,然而传统的利用岩电实验确定阿尔奇公式参数的方法具有成本高、工作量大的缺点.针对这一问题,本文提出了基于量子衍生涡流搜索的阿尔奇公式参数确定方法.首先,根据阿尔奇公式参数的取值范围随机产生一个当前解,然后以当前解为中心,基于三维高斯分布随机产生若干候选解,并在这些候选解中寻找最优解,若最优解优于当前解,则用最优解替换当前解,再以当前解为中心,基于三维高斯分布继续产生候选解,如此循环直至收敛.收敛后的最优解即为最终确定的阿尔奇公式的参数.该方法的特色是候选解采用量子比特编码,候选解的产生采用量子比特的绕轴旋转实现,对于不同尺度空间的搜索具有较好的适应性.实验结果表明,在保证饱和度解释精度的前提下,量子衍生涡流算法可以替代复杂的岩电实验方法来确定阿尔奇公式的参数,使阿尔奇公式参数确定工作更为便捷. 展开更多

关键词 测井解释 量子衍生涡流搜索算法 阿尔奇公式参数

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