吉林大学学报(理学版) ›› 2024, Vol. 62 ›› Issue (5): 1163-1178.
李汝嘉, 贺壹婷, 季荣彪, 李亚东, 孙晓海, 陈娇娇, 吴叶辉, 王灿宇
LI Rujia, HE Yiting, JI Rongbiao, LI Yadong, SUN Xiaohai, CHEN Jiaojiao, WU Yehui, WANG Canyu
摘要: 针对传统花朵授粉算法(flower pollination algorithm, FPA)受初始参数影响较大、 且易陷入局部最优解或算法无法收敛等问题, 提出一种基于量子行为的花朵授粉算法(quantum-inspired flower pollination algorithm, QFPA). 通过引入量子系统到FPA中, 使授粉过程中的搜索更高效, 从而提高全局搜索能力. 此外, 还引入轨迹分析, 使种群能更好地逃离局部最优解, 进一步降低误差. 为验证该方法的有效性, 先通过选定的几个基准函数对QFPA进行评估, 然后采用评估效果最好的QFPA对长短期记忆网络(LSTM)模型超参数进行寻优, 最后在用自适应噪声完备集合经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise, CEEMDAN)算法去除噪声后的空气质量数据集上进行实验, 并与其他几种常用的优化算法进行对比. 实验结果表明: QFPA提高了优化算法的全局搜索能力和收敛性; QFPA-LSTM模型增强了长时间序列数据预测的准确性和效率, 该模型预测的均方根误差为10.93 μg/m3, 为实际应用中的空气质量预测提供了可靠的解决方案.
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