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混沌系统中参数估计的演化建模方法

王柳 何文平 万仕全 廖乐健 何涛

混沌系统中参数估计的演化建模方法

王柳, 何文平, 万仕全, 廖乐健, 何涛
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  • 借助于演化算法的自组织、自适应和自学习特征,本文提出了基于演化算法的参数辨识方案,并利用经典的Lorenz方程进行了数值仿真试验,研究了参数辨识方案对于单参数、双参数以及Lorenz系统三个参数完全未知时的性能. 数值试验结果表明,新方法能够很好的对未知参数进行较为快速、准确的辨识,但存在对多个参数同时搜索时速度较慢的缺陷. 鉴于此,将演化算法变异操作中的参数变异范围附加一种约束机理,试验结果表明,这一约束机理有效地提高了多参数估计中算法的收敛速度.
    • 基金项目: 全球变化研究国家重大科学研究计划(批准号:2012CB955902和2013CB329605)、国家自然科学基金(批准号:41275074;41005041和41175067)和公益性行业(气象)科研专项(批准号:GYHY201106015和GYHY201106016)资助的课题.
    [1]

    Huang J P, Yi Y H 1991 Sci. Chin. B 3 331 (in Chinese) [黄建平, 衣育红 1991 中国科学B辑 3 331]

    [2]

    Shi N 2009 Meteorology statistical forecasting (Beijing: Metrological press) pp30–65 (in Chinese) [施能 2009 气象统计预报 (北京: 气象出版社) 第30–65页]

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    Song J Q, Cao X Q, Zhang W M, Zhu X Q 2012 Acta Phys. Sin. 61 110401 (in Chinese) [宋君强, 曹小群, 张卫民, 朱小谦 2012 物理学报 61 110401]

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    Li L X, Peng H P, Yang Y X, Wang X D 2007 Acta Phys. Sin. 56 55 (in Chinese) [李丽香, 彭海朋, 杨义先, 王向东 2007 物理学报 56 55]

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    Li N Q, Pan W, Yan L S, Luo B, Xu M F, Jiang N 2011 Chin. Phys. B 20 060502

    [10]

    Li X T, Yin M H 2012 Chin. Phys. B 21 050507

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    Cao H, Kang L, Chen Y, Yu J 2000 Genet. Program. Evol. M. 1 309

    [12]

    Lorenz E N 1963 J. Atmos. Sci. 20 130

    [13]

    Feng G L, He W P 2007 Chin. Phys. 16 2825

  • [1]

    Huang J P, Yi Y H 1991 Sci. Chin. B 3 331 (in Chinese) [黄建平, 衣育红 1991 中国科学B辑 3 331]

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    Shi N 2009 Meteorology statistical forecasting (Beijing: Metrological press) pp30–65 (in Chinese) [施能 2009 气象统计预报 (北京: 气象出版社) 第30–65页]

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    Song J Q, Cao X Q, Zhang W M, Zhu X Q 2012 Acta Phys. Sin. 61 110401 (in Chinese) [宋君强, 曹小群, 张卫民, 朱小谦 2012 物理学报 61 110401]

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  • [1] 庄志本, 李军, 刘静漪, 陈世强. 基于新的五维多环多翼超混沌系统的图像加密算法. 物理学报, 2020, 69(4): 040502. doi: 10.7498/aps.69.20191342
    [2] 刘婉馨, 陈瑞, 刘永杰, 王俊峰, 韩小涛, 杨明. 脉冲强磁场下的电极化测量系统. 物理学报, 2020, 69(5): 057502. doi: 10.7498/aps.69.20191520
    [3] 左富昌, 梅志武, 邓楼楼, 石永强, 贺盈波, 李连升, 周昊, 谢军, 张海力, 孙艳. 多层嵌套掠入射光学系统研制及在轨性能评价. 物理学报, 2020, 69(3): 030702. doi: 10.7498/aps.69.20191446
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-05-15
  • 修回日期:  2013-09-18
  • 刊出日期:  2014-01-05

混沌系统中参数估计的演化建模方法

  • 1. 北京理工大学计算机学院, 北京 100081;
  • 2. 国家气候中心, 北京 100081;
  • 3. 扬州市气象局, 扬州 225009;
  • 4. 常州市环境监测中心站, 常州 213000
    基金项目: 

    全球变化研究国家重大科学研究计划(批准号:2012CB955902和2013CB329605)、国家自然科学基金(批准号:41275074

    41005041和41175067)和公益性行业(气象)科研专项(批准号:GYHY201106015和GYHY201106016)资助的课题.

摘要: 借助于演化算法的自组织、自适应和自学习特征,本文提出了基于演化算法的参数辨识方案,并利用经典的Lorenz方程进行了数值仿真试验,研究了参数辨识方案对于单参数、双参数以及Lorenz系统三个参数完全未知时的性能. 数值试验结果表明,新方法能够很好的对未知参数进行较为快速、准确的辨识,但存在对多个参数同时搜索时速度较慢的缺陷. 鉴于此,将演化算法变异操作中的参数变异范围附加一种约束机理,试验结果表明,这一约束机理有效地提高了多参数估计中算法的收敛速度.

English Abstract

参考文献 (13)

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