FDTD(时域有限差分)仿真模型的建立及其在光子器件设计中的应用,重点探讨了逆向设计中的多种算法,如二进制算法、遗传算法、粒子群算法和梯度算法。首先,文章解释了FDTD的基本原理,包括仿真区域和边界条件的确定、网格划分、初始条件设定以及麦克斯韦方程的求解步骤。接着,阐述了逆向设计的概念及其在光子器件优化中的重要性,并具体介绍了四种算法的工作机制。最后,展示了这些技术和算法在实际光子器件(如分束器、波分复用器、二极管、模式滤波器、模分复用器等)的设计与仿真中的应用实例。 适合人群:从事光子学研究的技术人员、高校相关专业师生、对光子器件设计感兴趣的科研工作者。 使用场景及目标:适用于希望深入了解FDTD仿真技术及逆向设计算法的研究人员,旨在提高光子器件的设计效率和性能优化能力。 其他说明:文中不仅提供了理论背景,还结合了具体的案例分析,有助于读者更好地理解和掌握相关技术的实际应用。
2025-11-01 21:30:11 254KB FDTD 遗传算法 粒子群算法 逆向设计
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融合遗传算法与粒子群优化:自适应权重与学习因子的MATLAB实现,遗传-粒子群自适应优化算法--MATLAB 两个算法融合且加入自适应变化的权重和学习因子 ,核心关键词:遗传算法; 粒子群优化算法; 自适应变化; 权重; 学习因子; MATLAB实现; 融合算法; 优化算法。,融合遗传与粒子群优化算法:自适应权重学习因子的MATLAB实现 遗传算法和粒子群优化算法是两种广泛应用于优化问题的启发式算法。遗传算法模拟了生物进化的过程,通过选择、交叉和变异操作对一组候选解进行迭代优化;而粒子群优化算法则受到了鸟群觅食行为的启发,通过粒子间的信息共享来指导搜索过程。这两种算法虽然在某些方面表现出色,但也存在局限性,如遗传算法可能需要较多的迭代次数来找到最优解,而粒子群优化算法在参数选择上可能不够灵活。因此,将两者融合,不仅可以互补各自的不足,还能提升算法的搜索能力和收敛速度。 在融合的过程中,引入自适应机制是关键。自适应权重和学习因子允许算法根据搜索过程中的不同阶段动态调整参数,这样做可以使得算法更加智能地应对问题的多样性。例如,自适应权重可以根据当前的搜索状态来决定全局搜索和局部搜索之间的平衡点,学习因子则可以调整粒子对历史信息的利用程度。MATLAB作为一个强大的数学软件,提供了丰富的函数库和开发环境,非常适合实现复杂的算法和进行仿真实验。 在实现自适应遗传粒子群优化算法时,需要考虑以下几点:首先是初始化参数,包括粒子的位置、速度以及遗传算法中的种群大小、交叉率和变异率等;其次是定义适应度函数,这将指导搜索过程中的选择操作;然后是算法的主循环,包括粒子位置和速度的更新、个体及种群的适应度评估、以及根据自适应机制调整参数;最后是收敛条件的判断,当满足预设条件时,算法停止迭代并输出最终的解。 将这种融合算法应用于具体的优化问题中,例如工程设计、数据挖掘或控制系统等,可以显著提高问题求解的效率和质量。然而,算法的性能也受到问题特性、参数设定以及自适应机制设计的影响,因此在实际应用中需要根据具体问题进行适当的调整和优化。 在文档和资料的命名上,可以看出作者致力于探讨融合遗传算法与粒子群优化算法,并着重研究了自适应权重与学习因子在MATLAB环境中的实现方法。文件名称列表中包含多个版本的实践与应用文档,表明作者可能在不同阶段对其研究内容进行了补充和完善。此外,"rtdbs"这一标签可能指向了作者特定的研究领域或是数据库的缩写,但由于缺乏具体上下文,难以确定其确切含义。 通过融合遗传算法与粒子群优化算法,并引入自适应权重和学习因子,可以设计出一种更加高效和灵活的优化策略。MATLAB作为实现这一策略的平台,不仅为算法的开发和测试提供了便利,也为科研人员和工程师提供了强有力的工具。
2025-06-24 14:35:18 51KB
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(遗传算法、粒子群算法、模拟退火、蚁群算法、免疫优化算法、鱼群算法,旅行商问题)Heuristic Algorithms(Genetic Algorithm, Particle Swarm Optimization, Simulated Annealing, Ant Colony Algorithm,Immune Algorithm, Artificial Fish Swarm Algorithm and TSP in Python
2025-03-25 21:31:18 89KB 程序开发 数学计算
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为了克服使用单一智能优化算法在求解复杂问题中表现出的精度不高、易陷入局部最值、不能在全局搜索等一系列不足,算法融合的思想开始被研究和应用。将GA与PSO、GWO这三种经典算法进行融合,并辅以改进,从而利用它们的互补性,取长补短,提高求解复杂问题的能力。 无免费午餐定理,对任何优化问题,任两种优化算法的平均性能是相等的,没有任何一种优化算法在计算效率、通用性、全局搜索能力等性能方面都能表现得很好。 算法的混合也就成了算法优化领域的一个研究热点和趋势,混合有着固有的内在需求,不是简单地将算法组合叠加,要按照一定的策略和模式进行。 GA算法过程简单,全局收敛性好,多用于进行函数优化、数据挖掘、生产调度、组合优化、图像处理、机器学习等问题。但个体没有记忆,遗传操作盲目无方向,所需要的收敛时间长; PSO算法原理简单,用速度、位移公式迭代易于实现,具有记忆功能,需要调节的参数少,在寻优稳定性和全局性收敛性方面具有很大优势,但容易陷入局部最优值出现早熟,种群多样性差,搜索范围小,在高维复杂问题寻优时更为明显,多用于求解组合优化、模式分解、传感器网络、生物分子研究等领域。 联合GWO算法
2024-06-26 14:27:38 1.13MB
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「18基于遗传算法(粒子群算法、人工鱼群算法等)的投影寻踪模型MATLAB源代码」.pdf「18基于遗传算法(粒子群算法、人工鱼群算法等)的投影寻踪模型MATLAB源代码」.pdf「18基于遗传算法(粒子群算法、人工鱼群算法等)的投影寻踪模型MATLAB源代码」.pdf「18基于遗传算法(粒子群算法、人工鱼群算法等)的投影寻踪模型MATLAB源代码」.pdf「18基于遗传算法(粒子群算法、人工鱼群算法等)的投影寻踪模型MATLAB源代码」.pdf「18基于遗传算法(粒子群算法、人工鱼群算法等)的投影寻踪模型MATLAB源代码」.pdf「18基于遗传算法(粒子群算法、人工鱼群算法等)的投影寻踪模型MATLAB源代码」.pdf「18基于遗传算法(粒子群算法、人工鱼群算法等)的投影寻踪模型MATLAB源代码」.pdf
2024-05-17 14:43:42 240KB
无人机任务分配传统算法(遗传算法、粒子群算法、蚁群算法)
2023-07-14 10:55:36 360KB 算法 无人机任务分配
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本资源采用了改进的遗传算法,进行,具体改进如下: 与传统的交叉和变异的遗传方式不同,这里提出一种改进遗传操作。具体步骤是设定一个变异概率p ,如图1所示,先在染色体中随机选择一个点G1,如G1=34。产生一个随机小数,若小于p,则第二个点G2来自同一个个体的另外一个任意点,如G2=52,然后点G1和G2之间的部分被倒置;若随机小数大于p,则从种群中任意再选择一个个体,找出G1=34在该个体中,上一个位置的点,如下一个点G3=3,则回到原来的个体,点34到3之间被倒置。这种遗传的思路在于,它能尽量利用种群中获得的信息,来指引个体的变异或者导致操作,最后使得遗传算子比较高效。
2022-08-24 19:05:59 506KB matlab
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针对洪涝灾区紧急物资分配问题,构建结合“互联网+”的研究框架,提出一种混合优化方法.从以下几个方面进行研究:对灾区物资需求进行遗传点估计;对受灾区域进行无监督聚类划分;明确紧急度优先级;依权重将应急库存剩余救援物资分配到灾区;更新灾区物资需求,直到灾区需求达到预设满足程度.研究表明,所提出的混合优化方法能够在需求满足比率和时间分配成本两方面实现系统优化,有效利用黄金救援期实现人道主义救援.
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链接:https://blog.csdn.net/weixin_44315848/article/details/123619555
2022-03-31 15:52:52 958KB 遗传算法 粒子群算法
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针对认知无线电中空闲频谱资源的最优分配问题,分别采用了遗传算法和粒子群算法进行求解。该代码是利用遗传算法和粒子群算法求解该问题的matlab仿真代码。
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