現(xiàn)代智能算法理論及應(yīng)用

前言

智能算法是一種借鑒、利用自然界中自然現(xiàn)象或生物體的各種原理和機(jī)理而開發(fā)的具有自適應(yīng)環(huán)境能力的計(jì)算方法，衡量智能算法智能程度高低的關(guān)鍵在于其處理實(shí)際對象時(shí)所表現(xiàn)出的學(xué)習(xí)能力的大小智能算法的發(fā)展有較悠久的歷史，早期發(fā)展起來的符號主義、聯(lián)結(jié)主義、進(jìn)化計(jì)算、模擬退火算法作為經(jīng)典智能方法的主要研究學(xué)派，至今仍在計(jì)算智能領(lǐng)域占據(jù)著重要位置，并已取得極為豐碩的理論及應(yīng)用成果隨著歷史的變革和時(shí)代的變遷，智能算法的研究經(jīng)歷了漫長的發(fā)展過程，從早期的經(jīng)典智能算法發(fā)展到現(xiàn)代智能算法現(xiàn)代智能算法在經(jīng)典智能算法的理論及應(yīng)用基礎(chǔ)上，已逐步發(fā)展出許多較有潛力的研究分支如混沌加密與預(yù)測算法、粒子群優(yōu)化算法、多Agent系統(tǒng)理論及應(yīng)用等。作者多年來對混沌基本理論及其應(yīng)用、粒子群優(yōu)化算法、多Agcnt系統(tǒng)理論及其應(yīng)用進(jìn)行了一系列研究，本書就是在該研究成果基礎(chǔ)上總結(jié)而成的本書內(nèi)容上反映了這三大分支的國內(nèi)外最新動(dòng)態(tài)，是對作者前一本專著《現(xiàn)代智能算法理論及應(yīng)用》的有力補(bǔ)充全書包括三大部分十四章第一章為緒論，介紹混沌加密、控制與預(yù)測算法、粒子群優(yōu)化算法、多Agent算法在國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢；第二章到第六章為混沌基本理論及其應(yīng)用；第七章到第十章為粒子群優(yōu)化算法的理論及應(yīng)用；第十一章到第十四章為多Agent系統(tǒng)的理論和應(yīng)用各章內(nèi)容安排如下：第一部分介紹混沌系統(tǒng)基本理論及其應(yīng)用研究，其中第二章介紹混沌系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論，提出了一種基于混沌和數(shù)字圖像融合技術(shù)的信息隱藏方法，探討了基于混沌和數(shù)字簽名的數(shù)字水印技術(shù)，設(shè)計(jì)了混沌序列模運(yùn)算的水印算法和多重?cái)?shù)字圖像水印算法。

內(nèi)容概要

本書圍繞智能算法中混沌加密、控制與預(yù)測算法、粒子群優(yōu)化算法、多Agent算法展開一系列研究。首先針對信息的保密和系統(tǒng)的安全性，考慮不完備引起的信息安全問題日益突現(xiàn)，將混沌理論與數(shù)字水印技術(shù)、數(shù)字隱藏技術(shù)、控制、預(yù)測結(jié)合起來進(jìn)行理論和應(yīng)用研究；然后介紹粒子群算法的基本原理及并行實(shí)現(xiàn)，探討其在工程問題中的應(yīng)用；最后介紹多Agent的基本理論和結(jié)構(gòu)，研究其在數(shù)據(jù)分類、故障診斷及故障預(yù)測中的應(yīng)用。    全書取材新穎，覆蓋面較廣，深入淺出，注重算法的理論依據(jù)、應(yīng)用思路及應(yīng)用效果，體現(xiàn)了國內(nèi)外在這方面研究的最新進(jìn)展。本書可供工程技術(shù)人員、科研院所研究人員參考，也可作為高等院校教師、博士生及碩士生的參考書。

書籍目錄

前言第一章　緒論  第一節(jié)　混沌系統(tǒng)基本理論概述  第二節(jié)　粒子群優(yōu)化算法概述  第三節(jié)　Agent及多Agent理論概述第一部分  混沌系統(tǒng)基本理論及其應(yīng)用　第二章  混沌在數(shù)字圖像水印和信息隱藏中的應(yīng)用  　第一節(jié)　引言  　第二節(jié)　基礎(chǔ)理論  　第三節(jié)　一種基于混沌和數(shù)字圖像融合技術(shù)的信息隱藏方法  　第四節(jié)　基于混沌和數(shù)字簽名的數(shù)字水印技術(shù)  　第五節(jié)　混沌序列模運(yùn)算的水印算法  　第六節(jié)　多重?cái)?shù)字圖像水印算法探討  　第七節(jié)　本章小結(jié)  　參考文獻(xiàn)　第三章  混沌在數(shù)字圖像加密中的應(yīng)用    第一節(jié)　引言    第二節(jié)　數(shù)字圖像加密的基本原理概述    第三節(jié)　混沌數(shù)字圖像加密的空域變換方法    第四節(jié)　混沌數(shù)字圖像加密的頻域變換方法    第五節(jié)　混沌映射及混沌密碼序列的設(shè)計(jì)    第六節(jié)　數(shù)字圖像加密解密算法設(shè)計(jì)及其結(jié)果分析    第七節(jié)　本章小結(jié)    參考文獻(xiàn)　第四章　基于觀測器的一類混沌系統(tǒng)的同步控制    第一節(jié)　引言    第二節(jié)　基礎(chǔ)理論    第三節(jié)　混沌控制的常見方法    第四節(jié)　兩類混沌觀測器及其推廣形式    第五節(jié)　兩類推廣形式觀測器的應(yīng)用舉例和仿真    第六節(jié)　基于觀測器的連續(xù)混沌系統(tǒng)的混合同步控制    第七節(jié)　基于觀測器的陳氏混沌系統(tǒng)同步控制    第八節(jié)　本章小結(jié)    參考文獻(xiàn)　第五章  一類三維連續(xù)混沌系統(tǒng)的降維反饋同步控制 　 第一節(jié)　引言  　第二節(jié)　降維反饋同步控制方法  　第三節(jié)　線性時(shí)變連續(xù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性判據(jù)下的Lorenz混沌系統(tǒng)的性線反饋同步    第四節(jié)　線性時(shí)變連續(xù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性判據(jù)下的Lorenz混沌系統(tǒng)的線性與非線性混合反饋同步    第五節(jié)　耦合混沌系統(tǒng)完全同步的直接方法應(yīng)用  　第六節(jié)　本章小結(jié)    參考文獻(xiàn)　第六章  混沌時(shí)間預(yù)測模型及其應(yīng)用    第一節(jié)　引言    第二節(jié)　混沌時(shí)間預(yù)測基本理論    第三節(jié)　交通流量時(shí)間序列的混沌特征識別    第四節(jié)　基于混沌算法的交通流量小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測    第五節(jié)　交通流量VNNTF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測    第六節(jié)　交通流量FIRTF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測    第七節(jié)　本章小結(jié)    參考文獻(xiàn)第二部分  粒子群優(yōu)化算法理論及其應(yīng)用　第七章　粒子群優(yōu)化算法概述　  第一節(jié)　最優(yōu)化問題 　 第二節(jié)　粒子群優(yōu)化原理及算法描述 　 第三節(jié)　粒子群算法的研究現(xiàn)狀  　參考文獻(xiàn)　第八章　粒子群算法及其改進(jìn)算法    第一節(jié)　引言    第二節(jié)　基本粒子群優(yōu)化算法    第三節(jié)　模糊粒子群優(yōu)化算法　　……　第九章　粒子群算法的收斂性分析　第十章　粒子群算法的應(yīng)用第三部分　多Agent系統(tǒng)及其在故障診斷中的應(yīng)用　第十一章　分布式人工智能概述　第十二章　Agent及多Agent基礎(chǔ)理論　第十三章　多Agent系統(tǒng)在可重構(gòu)故障診斷中的應(yīng)用　第十四章　基于免疫機(jī)理可重構(gòu)Agent故障診斷系統(tǒng)研究

章節(jié)摘錄

插圖：第一章 緒論智能算法是人工智能研究領(lǐng)域的一個(gè)重要分支，當(dāng)前，智能計(jì)算正在蓬勃發(fā)展，研究智能計(jì)算的領(lǐng)域十分活躍。雖然智能算法研究水平暫時(shí)還很難使“智能機(jī)器”真正具備人類的智能，但人工腦將不僅是模仿生物腦的功能，而且兩者具有相同的特性，兩者的結(jié)合將使人工智能的研究向著更廣和更深的方向發(fā)展，智能計(jì)算將探索智能的新概念、新理論、新方法和新技術(shù)，而這些研究將在以后的發(fā)展中取得重大的成就。智能計(jì)算也稱為“軟計(jì)算”，是人們受自然界或生物界規(guī)律的啟發(fā)，根據(jù)自然界或生物界的原理，模仿其規(guī)律而設(shè)計(jì)的求解問題的算法。自然界一直是人類創(chuàng)造力的豐富源泉，人類認(rèn)識事物的能力來源于自然界的相互作用之中，自然界的許多自適應(yīng)優(yōu)化現(xiàn)象不斷給人類以啟示。近幾十年來，一些與經(jīng)典的數(shù)學(xué)規(guī)劃原理截然不同的、試圖通過模擬自然生態(tài)系統(tǒng)機(jī)制以求解復(fù)雜優(yōu)化問題的仿生智能優(yōu)化算法相繼被提出和研究，這方面的內(nèi)容很多，如模擬退火算法、遺傳算法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工免疫算法和群智能算法等。這些算法大大豐富了現(xiàn)代優(yōu)化技術(shù)，也為那些傳統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)難以處理的組合優(yōu)化問題提供了切實(shí)可行的解決方案。隨著智能算法在工程領(lǐng)域中越來越廣的成功應(yīng)用，致使智能算法成為當(dāng)今研究的熱點(diǎn)。目前，對智能算法的研究呈現(xiàn)出三大趨勢：一是對經(jīng)典智能算法的改進(jìn)、廣泛應(yīng)用及其理論的深入研究；二是對現(xiàn)代智能算法開發(fā)新的智能工具，拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域，并對其尋求理論基礎(chǔ)；三是經(jīng)典智能算法與現(xiàn)代智能算法的結(jié)合建立混合智能算法。針對現(xiàn)代智能算法的發(fā)展最新研究趨勢，對近年來國內(nèi)外關(guān)注的混沌加密與預(yù)測算法、粒子群優(yōu)化算法、多Agent系統(tǒng)理論三大主要研究分支的主要內(nèi)容進(jìn)行一系列深入研究，其研究成果對國內(nèi)外該領(lǐng)域的研究人員、學(xué)者、工程技術(shù)人員有很高的參考價(jià)值，有助于共同推動(dòng)智能算法的理論與實(shí)際應(yīng)用不斷向前發(fā)展。

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《現(xiàn)代智能算法理論及應(yīng)用(第2版)》講述了：智能算法是一種借鑒、利用自然界中自然現(xiàn)象或生物體的各種原理和機(jī)理而開發(fā)的具有自適應(yīng)環(huán)境能力的計(jì)算方法，衡量智能算法智能程度高低的關(guān)鍵在于其處理實(shí)際對象時(shí)所表現(xiàn)出的學(xué)習(xí)能力的大小智能算法的發(fā)展有較悠久的歷史，早期發(fā)展起來的符號主義、聯(lián)結(jié)主義、進(jìn)化計(jì)算、模擬退火算法作為經(jīng)典智能方法的主要研究學(xué)派，至今仍在計(jì)算智能領(lǐng)域占據(jù)著重要位置，并已取得極為豐碩的理論及應(yīng)用成果隨著歷史的變革和時(shí)代的變遷，智能算法的研究經(jīng)歷了漫長的發(fā)展過程，從早期的經(jīng)典智能算法發(fā)展到現(xiàn)代智能算法現(xiàn)代智能算法在經(jīng)典智能算法的理論及應(yīng)用基礎(chǔ)上，已逐步發(fā)展出許多較有潛力的研究分支如混沌加密與預(yù)測算法、粒子群優(yōu)化算法、多Agent系統(tǒng)理論及應(yīng)用等。

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