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专利号: 202111077141X
申请人: 闽江学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于正反螺旋搜索鲸鱼算法的室内照度优化方法,其特征在于,首先,提出正反螺旋搜索鲸鱼算法,包括内正余弦螺旋包围与外正余弦螺旋探索两个改良机制;而后,基于正反螺旋搜索鲸鱼算法,将室内空间中灯具照度值、安装位置作为优化目标,以建筑照明设计标准或使用者需求作为目标函数值下限,并乘上上限权重参数视为目标函数上限,将区域仿真后照度超过上下限的绝对误差总和视为适应函数,从而实现室内照度优化;基于正反螺旋搜索鲸鱼算法,实现室内照度优化过程需依据IOrd、Ird和Ord来进行内正余弦螺旋包围与外正余弦螺旋探索的选择以及内正余弦螺旋包围与外正余弦螺旋探索中螺旋公式的正余弦选择,其中IOrd大于0.5,则选择内正余弦螺旋包围,否则选择外正余弦螺旋探索;若Ird大于0.5,则选择内正弦螺旋包围,否则选择内余弦螺旋包围;若Ord大于0.5,则选择外正弦螺旋探索,否则选择外余弦螺旋探索;其中,IOrd为内螺旋包围或外螺旋探索的选择,Ird和Ord分别为螺旋公式中正弦、余弦的选择。

2.根据权利要求1所述的一种基于正反螺旋搜索鲸鱼算法的室内照度优化方法,其特征在于,所述内正余弦螺旋包围实现如下:

由于标准鲸鱼算法中的指数项无法配合需求来作适时切换,为可同时顾全全局探索与局部搜寻的需求,引进扰动因子取代自然对数项,如公式(1)b

δ(t)=exp(‑30(t/Tmax))          (1)

式中,Tmax为总演算次数,b可用于决定参数递减时间段;在算法初期时,扰动因子维持在1,个体会以最大距离的方式进行全局搜寻,当到达指定的时间段后,扰动因子会骤减至趋近于0来满足局部搜寻的精确性;理想的螺旋移动轨迹理应从个体的初始位置逐渐往最优解的位置靠近,根据此问题,将标准鲸鱼算法中螺旋泡网攻击的数学模型进行以下修正其中,Xs为当前次群体最优解位置,Xi,s为当前最优解的第i个变数值, 是第j个鲸鱼个体采用内正余弦螺旋包围的更新位置, 为第j个体的第i个变数值, 为Xi,s与 的直线距离, 则为Xi,s与 间的夹角角度,t表示当前迭代次数,l为0到1的随机值,n为变数最大维度。

3.根据权利要求1所述的一种基于正反螺旋搜索鲸鱼算法的室内照度优化方法,其特征在于,所述外正余弦螺旋探索实现如下:

若个体能以最优解的位置为中心进行螺旋状的移动轨迹搜寻,那衍伸反向精英学习的概念,而提出外正余弦螺旋探索来取代标准鲸鱼算法中的随机搜索猎物公式,具体公式如下:其中,Xr为种群中随机个体的位置,Xi,r为随机个体的第i个变数值, 是第j个鲸鱼个体采用外正余弦螺旋包围的更新位置, 为第j个体的第i个变数值, 为Xi,r与 的直线距离,则为Xi,r与 间的夹角角度,t表示当前迭代次数,l为0到1的随机值,n为变数最大维度。