中国科学技术信息研究所--国家工程技术数字图书馆

[学位论文] 边增远广东工业大学 2006年硕士导师: 曾碧共61页

摘要 : 进化策略是借鉴生物进化的思想，在现代遗传学的启发下，发展起来的一种启发式随机搜索优化方法。进化策略作为一个新的交叉学科，目前已发展成一种自组织、自适应的综合技术，广泛用于计算机科学、工程技术、管理科学和社会科学等领域，尤其在信号处... 展开进化策略是借鉴生物进化的思想，在现代遗传学的启发下，发展起来的一种启发式随机搜索优化方法。进化策略作为一个新的交叉学科，目前已发展成一种自组织、自适应的综合技术，广泛用于计算机科学、工程技术、管理科学和社会科学等领域，尤其在信号处理领域受到高度重视。目前，由于进化策略产生下一子代的方法是通过变异方式实现的，对父代的继承性较差，因此目前进化策略的应用主要是配合遗传算法或其它智能算法使用，单独使用进化策略解决问题的例子较少。针对于此，本文提出了一种新的进化策略—基于极坐标方向寻优的进化策略算法，该算法能够有效地继承父代的优点，能够得到更快、更优的收敛结果。并且本文将这种改进的进化策略思想应用到汽车导航系统中，解决路径寻优问题。本文的主要研究内容包括： 1.对传统进化策略进行分析，剖析其收敛过程，掌握制约收敛速度和收敛全局最优解的基本要素，通过对传统进化策略的改进，进而得到一种更快、更好的进化策略寻优算法。 2.提出“基于极坐标方向寻优的进化策略”算法，论述其理论基础、实现方法，并与传统进化策略进行实例仿真对比。 3.运用数学理论知识证明基于极坐标方向寻优的进化策略算法的收敛性。 4.通过实例说明该收敛算法比传统进化策略具有更好的收敛速度和更加稳定的收敛特征，能够有效的收敛到全局最优点。 5.将改进后的进化策略应用到汽车导航系统中，解决汽车行驶路径寻优问题。本课题是以传统进化策略为基础，所做的探索性研究尝试提供一种新的进化策略方法，改进传统进化策略。本文证明了改进进化策略的收敛性，并且通过多个实例验证了改进后的进化策略，证明其具有更快的收敛速度和更好的稳定性。本课题为国家自然科学基金(04009464)和广东省自然科学基金项目(05001801)。收起

关键词 : 进化策略依概率收敛路径寻优

2. 大杜鹃与灰林鵖巢寄生协同进化初步研究

[学位论文] 钟国贵州师范大学 2020年硕士导师: 王龙舞;徐承香共110页

摘要 : 鸟类巢寄生者与其宿主间的博弈对抗过程是研究协同进化军备竞赛的经典模型之一。这种依赖于宿主繁殖特征的种族延续策略的适应性进化取决于其宿主的反寄生防御的强度与适应。由于不同宿主种群在生活史特征中的异质性，可能导致不同寄生系统中二者表现... 展开鸟类巢寄生者与其宿主间的博弈对抗过程是研究协同进化军备竞赛的经典模型之一。这种依赖于宿主繁殖特征的种族延续策略的适应性进化取决于其宿主的反寄生防御的强度与适应。由于不同宿主种群在生活史特征中的异质性，可能导致不同寄生系统中二者表现出不同的协同进化适应。本研究于2018至2019年于贵州六枝地区对大杜鹃（Cuculus canorus）及其宿主灰林鵖（Saxicola ferrea）巢寄生系统展开研究从寄生巢巢址选择、宿主巢防御、宿主卵识别与拒绝以及巢外卵回收几个方面探讨其二者间的寄生适应与反适应进化策略。研究结果如下：通过对寄生巢巢征（巢址微生境、巢特征、巢内卵征）进行选择指数分析表明：大杜鹃偏向于寄生满窝卵数（4/5枚）、卵色相匹配、接近玉米地、栖枝距离在10—20m范围（甚至平均距离显著大于非寄生巢）、接近人畜活动小路、边缘距离中等、下坡位、筑巢于岩盖下、巢高为0.5—1.5m范围特征的宿主巢。其次对寄生与非寄生巢巢址特征比较分析发现寄生巢距玉米地的距离显著短于非寄生巢，而与经典研究不同的是寄生巢的均栖枝距离大于非寄生巢。最后通过寄生巢主成分分析表明生境质量、宿主卵暴露、栖枝因子、宿主活动因子可能是大杜鹃寄生巢选择的主要影响因素。然而对宿主繁殖物候的前中后3个时期分析发现其繁殖质量随繁殖物候而变化。主要在窝卵数上随繁殖季后移而减少，而栖枝距离随繁殖季先增加后减少。以上结果表明在本研究系统中大杜鹃在寄生巢选择方面具有较高的寄生适应，而灰林鵖则可能在通过繁殖物候调整予以对抗大杜鹃的寄生压力。有趣的是我们发现在该系统中大杜鹃并非选择最接近栖枝的巢进行寄生（＜10m），更多的是选择在10—20m范围内的巢，因此本研究认为该系统中的大杜鹃所表现出的栖枝距离的寄生适应强调了宿主防御强度对寄生的影响，这进一步完善了栖枝假说的观点即在宿主有效防御范围外越接近栖枝的巢越容易被寄生。宿主对抗寄生的前线防御被认为是巢寄生协同进化发生的前提，本研究通过不同威胁类型的标本响应实验表明灰林鵖能够识别不同威胁类型的巢入侵者（寄生、捕食）并做出相应的行为适应。在捕食风险下灰林鵖选择保持亲代自身存活而牺牲后代适合度的权衡选择。在寄生风险下除了存在较强的攻击行为适应外，本研究还发现当发生寄生事件时部分雌性选择直接进巢孵卵，并对此提出一种能的巢防御解释：即在寄生者接近巢时宿主可能采取攻击或坐巢甚至同时采取两种行为（性间分工）阻止寄生。两性间的行为分析表明雄性的攻击性较雌性强，这可能反应了二者在巢防御或繁殖生活史过程中的分工适应。此外，本研究对记录的自然寄生事件发现大杜鹃进化出了有效的寄生策略：其利用树冠作为防止被攻击和改变飞行方向的掩体进行多次冲飞以及利用人作为宿主巢寻找线索以寻找宿主巢或选择在人为驱离宿主后伺机寄生。综上灰林鵖对不同标本的识别和行为适应以及大杜鹃所表现出的有效的寄生行为策略共同反应了二者在巢防御期的博弈对抗中的共进化适应关系。在卵阶段的寄生卵识别拒绝与宿主卵模拟被认为是研究寄生与反寄生进化的热点之一，而在不同系统中所表现出的相互适应能力的差异可间接反应二者的寄生生活史的共进化地位。本研究通过寄生（模型卵、鹦鹉卵）模拟实验表明灰林鵖具有较高的外来卵识别和拒绝能力，并且证明了外来卵的性能特征影响了宿主的卵拒绝行为的适应，提出外来卵接受可能的反寄生适应策略的新解释。通过录像分析发现在寄生卵拒绝行为上宿主存在衔、刺、吸、弃多种行为，并首次记录到宿主对于实心的模型卵采取双脚抱住飞离巢的拒绝策略。这说明在该寄生系统中的灰林鵖在卵识别与拒绝过程中进化出了较强的反寄生适应能力。另外，从卵表征比较发现灰林鵖产纯蓝色和钝端带红纹两种卵，而大杜鹃喜欢寄生与之相匹配的纯蓝色的巢，说明大杜鹃的卵色模拟是对灰林鵖的寄生适应，然而灰林鵖红纹卵色的出现是否为寄生压力下的反寄生繁殖适应尚需进一步予以验证。巢外卵回收行为是少数地面营巢鸟类所具有的一种生活史繁殖适应策略，而对于遭受特殊的巢寄生压力的宿主来说卵回收行为的适应可能具有更为复杂的认知过程和适合度意义。通过巢外（鹦鹉卵或种内卵）卵的应答实验表明灰林鵖能够识别己卵并将其进行回收而对鹦鹉卵采取将其叼走的行为选择，这说明灰林鵖具有较高的巢外卵的识别能力并做出相应的行为决策，另外对巢外卵表现出较高的忽视行为（无论种间还是种内卵）和一定比例的“错误决策”可能反应了巢寄生压力对灰林鵖行为决策的重要影响。我们的研究表明在巢寄生系统中宿主卵回收行为的出现可能对反寄生和反捕食认知进化具有重要的适应意义。收起

关键词 : 大杜鹃灰林鵖巢寄生系统进化策略

3. 基于进化策略的植物形态仿真系统的设计与实现

[学位论文] 胡辰浙江工业大学 2012年硕士导师: 丁维龙共62页

摘要 : 以植物为对象的计算机建模与可视化仿真，已经成为计算机图形学、农林学以及生态学等多领域中重要的研究课题。由于植物的结构复杂多样，尤其在大规模自然场景的建模中，需要大量多样的植物形态。如何利用计算机快速有效地为场景建模，已经成为植物建... 展开以植物为对象的计算机建模与可视化仿真，已经成为计算机图形学、农林学以及生态学等多领域中重要的研究课题。由于植物的结构复杂多样，尤其在大规模自然场景的建模中，需要大量多样的植物形态。如何利用计算机快速有效地为场景建模，已经成为植物建模的研究热点。在植物建模中，选择合适的形态发生模型模拟植物的形态结构，是对植物进行仿真的关键步骤。在模拟植物形态结构时，不管选择哪种形态发生模型，都需要根据对特定植物的先验知识，人工归纳抽象出模型的规则参数，才能生成符合要求的植物形态。特别是在对大规模自然场景建模时，需要确定大量的规则参数。人工提取这些规则参数的方法，既费时又费力。如何高效地获取这些规则参数，就显得尤为重要。本文把L系统和遗传算法相结合，以自动地获取目标植物的L系统产生式规则，快速地对植物形态进行建模。主要工作如下: 1.提出基于基因表达式编程的植物形态仿真算法，利用基因表达式编程的思想，结合L系统对植物形态进行建模。针对植物拓扑结构的特点，提出限制性的初始种群设计策略，利用优化的种群个体选择策略，引导种群进行进化，提高算法效率。 2.提出基于植物外形轮廓的粗粒度适应度函数和基于植物内部分枝结构的细粒度适应度函数。综合两种适应度函数，以全面地计算仿真植物形态与目标植物形态的相似性。 3.提出植物形态随环境因素变化的模拟方法，模拟植物在不同环境因素下的形态变化。通过对光照和矿物质资源对植物形态影响的研究，模拟出单株植物在单侧光影响下的形态变化，以及植物在矿物资源分布不均衡区域的种群分布及个体形态的变化。 4.设计并实现了基于进化策略的植物形态仿真系统。该系统不仅能模拟指定的目标植物，还可以通过用户的选择，生成多种形态的植物。收起

关键词 : 植物形态结构仿真系统进化策略

4. 关于快速变化环境中简单进化策略的理论分析

[学位论文] 王蔚北京邮电大学 2003年硕士导师: 马严共51页

摘要 : 使用进化算法是解决动态优化问题的一条有效途径.但由此产生的问题是:动态问题本身实际上是独立于算法的,且随时可能发生变化,而现有的算法都假设环境只在相邻两世代间才发生变化.该文首次关注这样一个课题:进化算法如何应付世代过程中的快速环境变化... 展开

关键词 : 进化算法进化策略 QoS 组播路由

5. 粒子群算法的研究及改进

[学位论文] 李玉毛西北大学 2009年硕士导师: 邢志栋共34页

摘要 : 粒子群优化算法是通过对鸟类群体觅食行为的研究和观察提出的一种群体智能优化算法。该算法思想简单、需调整的参数少、收敛速度快且易编程实现，因此受到广大学者的关注和青睐。近些年来它己成为现代优化方法中的一个重要组成内容并且已经在函数优化... 展开

关键词 : 粒子群算法阶段进化策略鱼群算法

6. 基于进化策略的对抗样本技术研究

[学位论文] 张强电子科技大学 2022年硕士导师: 张小松共79页

摘要 : 随着人工智能的快速发展，已经有越来越多的基于深度学习的方法被提出并广泛地应用于生产实践中，而以对抗样本为代表的深度学习安全性问题也引起了越来越多的关注。当前的众多研究表明对正常的图像添加精心构造、人眼难以察觉的微小扰动，得到的对抗... 展开随着人工智能的快速发展，已经有越来越多的基于深度学习的方法被提出并广泛地应用于生产实践中，而以对抗样本为代表的深度学习安全性问题也引起了越来越多的关注。当前的众多研究表明对正常的图像添加精心构造、人眼难以察觉的微小扰动，得到的对抗样本会使得深度学习图像分类模型做出错误的判断，并造成严重的安全问题，因此研究对抗样本以揭示模型的安全问题有着巨大的意义。根据敌手对被攻击模型的知晓程度，可以将对抗样本的生成分为白盒攻击、黑盒软标签攻击和黑盒硬标签攻击，其中白盒攻击方法已经比较成熟，本文重点关注黑盒场景下的图像对抗样本生成问题。当前的黑盒攻击方法需要对模型进行非常多次的访问，且生成的扰动较大，攻击结果不理想，因此本文在黑盒软标签场景和黑盒硬标签场景分别提出一种对抗样本生成方法以减少对模型的扰动和访问次数，具体如下：在黑盒软标签场景下，本文提出一种基于交叉熵算法的对抗样本生成方法CEMA，该算法利用自编码器降低对抗样本生成问题的搜索空间，并在低维空间利用交叉熵算法求解最优扰动，在MNIST、CIFAR10和ImageNet数据集上的实验结果表明CEMA可以实现对三种数据集的有效攻击，对比实验结果表明，在l∞最大扰动限制小于4/255下，ImageNet数据集上CEMA攻击成功率高于NES、SPSA和AutoZOOM各9.6%、4.6%、4%。针对使用JPEG进行数据预处理增强的模型，限制最大访问为2500，CEMA攻击成功率高于NES、SPSA、AutoZOOM各6.5%、9.1%、2.7%，针对使用convex进行网络增强的模型，CEMA攻击成功率高于NES、SPSA、AutoZOOM各6.6%、5.1%、4.8%。在黑盒硬标签场景下，本文提出一种基于协方差矩阵自适应进化策略的对抗样本生成方法CMA-ESA，该方法使用二分搜索法搜索距离原始数据较近的对抗样本，从而提升初始解的质量，利用双线性插值降低问题的搜素维度，并使用自适应协方差矩阵对搜素空间上样本点的局部几何结构进行建模，利用CMA-ES算法求解具有攻击性的最小扰动。在CIFAR10和ImageNet上的实验结果表明，限制最大访问次数为5000，CMA-ESA攻击成功率高于Opt、Boundary和HSJA各3.6%、40.5%、2.3%。在使用ALP进行对抗训练的模型上，CMA-ESA的攻击成功率也高于Opt和Boundary各7%以上。收起

关键词 : 图像分类对抗样本攻击方法进化策略

7. 语义网中本体进化及其应用研究

[学位论文] 李敏天津工业大学 2011年硕士导师: 尹绍宏共70页

摘要 : 随着计算机技术的迅速发展以及Internet的广泛应用，知识和信息在世界范围内实现了平等共享和快速传播，人们可以方便、快捷地从互联网络上获取信息；但网络信息的爆炸性增长，使得准确、快速地获取有价值信息的难度逐渐增加。人们面对的问题不是没有... 展开随着计算机技术的迅速发展以及Internet的广泛应用，知识和信息在世界范围内实现了平等共享和快速传播，人们可以方便、快捷地从互联网络上获取信息；但网络信息的爆炸性增长，使得准确、快速地获取有价值信息的难度逐渐增加。人们面对的问题不是没有答案，而是答案太多。现有网页的信息表现形式多为自然语言、图片、视频等格式，这些十分适合人们阅读或收听的需求。但是这些媒介固有的不确定性导致了数据格式的多样性，所以不能被计算机理解。这在网络信息量剧增的时代，人们迫切需要计算机分担知识整理所带来的压力。虽然互联网获得了极大的成功，但是它的结构存在严重的缺陷，采用HTML格式保存的信息，只是供人可读的，而不是机器可理解的，如何让机器理解呢?这正是语义网研究的重要内容，语义网是以一种可被计算机理解的方式米描述客观事物的智能网络。本文对语义网中的本体进化进行了研究。首先介绍了语义网和本体的相关概念。其次对本体进化的关键技术进行了深入的分析和研究，并在此基础上设计了一个本体进化框架，使进化的自动化成为可能。在框架中着重引入了本体进化的需求生成阶段。通过对本体进化的需求分析，提出了一个进化需求的自动生成模型。在此模型中主要通过web页而抓取工具来抓取相关的领域文本，对领域文本进行预处理，消除噪声页面，然后对文本进行分词，获得候选概念，经过概念还原、筛选、简约、转换获得最终的关键概念。本文采用ATF*PDF算法实现了关键概念的筛选，并引入了叙词表把概念转换成规范化格式，并从理论上证明了这种方法的可行性。然后针对复合的进化需求，把需求分解成相应的原子变化，并给出了相应的进化策略，能够实现用户自定义的进化。最后根据上述研究内容设计了一个基于语义网的本体自动进化系统，对系统进行了实验评测、分析，并取得了良好的实验效果，证明了该系统能有效的实现本体进化。收起

关键词 : 本体进化语义网文本处理进化策略

8. 进化策略在数值计算中的一些应用研究

[学位论文] 夏慧明广西民族大学 2008年硕士导师: 周永权共70页

摘要 : 进化计算是模拟生物在自然环境中的遗传进化机制形成的一种自适应全局优化搜索算法，与传统的数值方法不同，人们愈来愈注重了对进化计算的研究，并把它作为解决问题的一种新型方法，该方法在进化过程中通过重组、突变、选择对个体进行训练学习，向最... 展开

关键词 : 进化策略数值计算差分演化泛函网络

9. 基于进化策略的文化算法及在话题聚类中的应用

[学位论文] 罗磊明河南师范大学 2010年硕士导师: 王晓东共63页

摘要 : 话题识别与跟踪,作为一项旨在帮助人们应对信息过载问题的研究,以新闻专线、广播、电视等新闻媒体信息流为处理对象,将语言形式的信息流分割为不同的新闻报道,监控对新话题的报道,并将涉及某个话题的报道组织起来以某种方式呈现给用户。它的研究目标主... 展开

关键词 : 进化策略文化算法话题识别聚类算法

10. 进化策略在参数估计中的应用

[学位论文] 郭德龙广西民族大学 2008年硕士导师: 周永权共46页

摘要 : 进化策略是模拟自然界的生物进化机制，人们设计出一种群智能搜索算法，该算法具有自组织、自适应和自学习等功能, 它在不同学科领域已得到了广泛地应用。但在回归模型参数估计中应用并不多。回归模型参数估计是许多学科中常用的数学模型，如系统工程... 展开

关键词 : 进化策略参数估计连续导数密度函数