✅作者简介热爱科研的Matlab仿真开发者擅长毕业设计辅导、数学建模、数据处理、建模仿真、程序设计、完整代码获取、论文复现及科研仿真。 往期回顾关注个人主页Matlab科研工作室 关注我领取海量matlab电子书和数学建模资料个人信条格物致知,完整Matlab代码获取及仿真咨询内容私信。 内容介绍摘要本文聚焦于2025年能源领域SCI一区TOP期刊中改进鲸鱼优化算法NIWOA相关研究重点探讨动态精英反向学习策略DERLS、非线性收敛因子与非线性惯性权重在提升算法性能方面的作用。通过梳理相关文献分析这些改进策略的理论基础、实现方式及实验效果总结当前研究趋势与进展为后续研究提供参考。关键词改进鲸鱼优化算法动态精英反向学习策略非线性收敛因子非线性惯性权重一、引言鲸鱼优化算法Whale Optimization Algorithm, WOA作为一种基于群体智能的元启发式算法因其结构简单、参数少、全局搜索能力强等优点在工程优化领域得到广泛应用。然而标准WOA存在初始种群分布不均、局部开发能力不足及收敛后期易陷入停滞等缺陷限制了其在复杂优化问题中的性能。为克服这些问题学者们提出多种改进策略其中动态精英反向学习策略DERLS、非线性收敛因子与非线性惯性权重成为研究热点。本文综述2025年能源领域SCI一区TOP期刊中相关研究分析这些改进策略在提升算法性能方面的作用。二、动态精英反向学习策略DERLS2.1 理论基础反向学习策略通过生成当前解的反向解扩大搜索空间提高算法跳出局部最优的能力。动态精英反向学习策略DERLS在传统反向学习基础上结合精英解信息动态调整反向解生成方式进一步提升搜索效率。例如在风电预测研究中通过引入Piecewise混沌初始化与DERLS优化鲸鱼优化算法的全局搜索能力提升模型对风电数据非线性特征的捕捉能力。2.2 实现方式DERLS的实现通常包括以下步骤首先根据当前精英解生成反向解其次结合动态调整机制如根据迭代次数或适应度值变化调整反向解的生成范围或权重最后通过比较反向解与当前解的适应度值选择更优解进入下一代种群。例如在改进鲸鱼优化算法NIWOA中DERLS通过动态调整反向解的生成范围避免算法在搜索后期陷入局部最优提升全局搜索能力。2.3 实验效果相关研究表明DERLS的引入显著提升了算法的收敛速度与求解精度。例如在风电预测系统中采用DERLS的改进鲸鱼优化算法在预测精度MAPE降低12.3%、稳定性RMSE减少18.7%及计算效率收敛速度提升35%方面均优于标准WOA。此外在函数优化问题中DERLS的引入也显著提升了算法的收敛速度与求解精度验证了其在提升算法性能方面的有效性。三、非线性收敛因子3.1 理论基础收敛因子是WOA中控制搜索步长的关键参数直接影响算法的全局探索与局部开发能力。标准WOA采用线性收敛因子导致算法在搜索前期与后期搜索步长变化过于均匀难以平衡全局探索与局部开发。非线性收敛因子通过引入非线性函数动态调整收敛因子值使算法在搜索前期保持较大步长加快全局探索在搜索后期保持较小步长提升局部开发能力。3.3 实验效果实验结果表明非线性收敛因子的引入显著提升了算法的收敛速度与求解精度。例如在函数优化问题中采用非线性收敛因子的改进鲸鱼优化算法在收敛速度与求解精度方面均优于标准WOA。此外在风电预测系统中非线性收敛因子的引入也显著提升了模型的预测精度与稳定性。四、非线性惯性权重4.1 理论基础惯性权重是WOA中控制搜索方向继承程度的关键参数直接影响算法的搜索效率与收敛速度。标准WOA未考虑惯性权重的影响导致算法在搜索过程中易陷入局部最优。非线性惯性权重通过引入非线性函数动态调整惯性权重值使算法在搜索前期保持较大惯性权重加快全局探索在搜索后期保持较小惯性权重提升局部开发能力。4.2 实现方式非线性惯性权重的实现通常通过引入非线性函数如指数函数、对数函数等动态调整惯性权重值。例如在改进鲸鱼优化算法NIWOA中非线性惯性权重定义为⛳️ 运行结果 部分代码%_________________________________________________________________________%%_________________________________________________________________________%% This function initialize the first population of search agentsfunction Positionsinitialization(SearchAgents_no,dim,ub,lb)Boundary_no size(ub,2); % numnber of boundaries% If the boundaries of all variables are equal and user enter a signle% number for both ub and lbif Boundary_no1Positionsrand(SearchAgents_no,dim).*(ub-lb)lb;end% If each variable has a different lb and ubif Boundary_no1for i1:dimub_iub(i);lb_ilb(i);Positions(:,i)rand(SearchAgents_no,1).*(ub_i-lb_i)lb_i;endend 参考文献Lei B, Tang H, Su Y, et al. Fuzzy adaptive power optimization control of wind turbine with improved whale optimization algorithm and kernel extreme learning machine[J]. Expert Systems with Applications, 2025, 272: 126750.SCI1区TOP 部分理论引用网络文献若有侵权联系博主删除团队擅长辅导定制多种毕业课题和科研领域MATLAB仿真助力毕业科研梦 各类智能优化算法改进及应用生产调度、经济调度、装配线调度、充电优化、车间调度、发车优化、水库调度、三维装箱、物流选址、货位优化、公交排班优化、充电桩布局优化、车间布局优化、集装箱船配载优化、水泵组合优化、解医疗资源分配优化、设施布局优化、可视域基站和无人机选址优化、背包问题、 风电场布局、时隙分配优化、 最佳分布式发电单元分配、多阶段管道维修、 工厂-中心-需求点三级选址问题、 应急生活物质配送中心选址、 基站选址、 道路灯柱布置、 枢纽节点部署、 输电线路台风监测装置、 集装箱调度、 机组优化、 投资优化组合、云服务器组合优化、 天线线性阵列分布优化、CVRP问题、VRPPD问题、多中心VRP问题、多层网络的VRP问题、多中心多车型的VRP问题、 动态VRP问题、双层车辆路径规划2E-VRP、充电车辆路径规划EVRP、油电混合车辆路径规划、混合流水车间问题、 订单拆分调度问题、 公交车的调度排班优化问题、航班摆渡车辆调度问题、选址路径规划问题、港口调度、港口岸桥调度、停机位分配、机场航班调度、泄漏源定位 机器学习和深度学习时序、回归、分类、聚类和降维2.1 bp时序、回归预测和分类2.2 ENS声神经网络时序、回归预测和分类2.3 SVM/CNN-SVM/LSSVM/RVM支持向量机系列时序、回归预测和分类2.4 CNN|TCN|GCN卷积神经网络系列时序、回归预测和分类2.5 ELM/KELM/RELM/DELM极限学习机系列时序、回归预测和分类2.6 GRU/Bi-GRU/CNN-GRU/CNN-BiGRU门控神经网络时序、回归预测和分类2.7 ELMAN递归神经网络时序、回归\预测和分类2.8 LSTM/BiLSTM/CNN-LSTM/CNN-BiLSTM/长短记忆神经网络系列时序、回归预测和分类2.9 RBF径向基神经网络时序、回归预测和分类2.10 DBN深度置信网络时序、回归预测和分类2.11 FNN模糊神经网络时序、回归预测2.12 RF随机森林时序、回归预测和分类2.13 BLS宽度学习时序、回归预测和分类2.14 PNN脉冲神经网络分类2.15 模糊小波神经网络预测和分类2.16 时序、回归预测和分类2.17 时序、回归预测预测和分类2.18 XGBOOST集成学习时序、回归预测预测和分类2.19 Transform各类组合时序、回归预测预测和分类方向涵盖风电预测、光伏预测、电池寿命预测、辐射源识别、交通流预测、负荷预测、股价预测、PM2.5浓度预测、电池健康状态预测、用电量预测、水体光学参数反演、NLOS信号识别、地铁停车精准预测、变压器故障诊断图像处理方面图像识别、图像分割、图像检测、图像隐藏、图像配准、图像拼接、图像融合、图像增强、图像压缩感知 路径规划方面旅行商问题TSP、车辆路径问题VRP、MVRP、CVRP、VRPTW等、无人机三维路径规划、无人机协同、无人机编队、机器人路径规划、栅格地图路径规划、多式联运运输问题、 充电车辆路径规划EVRP、 双层车辆路径规划2E-VRP、 油电混合车辆路径规划、 船舶航迹规划、 全路径规划规划、 仓储巡逻 无人机应用方面无人机路径规划、无人机控制、无人机编队、无人机协同、无人机任务分配、无人机安全通信轨迹在线优化、车辆协同无人机路径规划 通信方面传感器部署优化、通信协议优化、路由优化、目标定位优化、Dv-Hop定位优化、Leach协议优化、WSN覆盖优化、组播优化、RSSI定位优化、水声通信、通信上传下载分配 信号处理方面信号识别、信号加密、信号去噪、信号增强、雷达信号处理、信号水印嵌入提取、肌电信号、脑电信号、信号配时优化、心电信号、DOA估计、编码译码、变分模态分解、管道泄漏、滤波器、数字信号处理传输分析去噪、数字信号调制、误码率、信号估计、DTMF、信号检测电力系统方面微电网优化、无功优化、配电网重构、储能配置、有序充电、MPPT优化、家庭用电 元胞自动机方面交通流 人群疏散 病毒扩散 晶体生长 金属腐蚀 雷达方面卡尔曼滤波跟踪、航迹关联、航迹融合、SOC估计、阵列优化、NLOS识别 车间调度零等待流水车间调度问题NWFSP 、 置换流水车间调度问题PFSP、 混合流水车间调度问题HFSP 、零空闲流水车间调度问题NIFSP、分布式置换流水车间调度问题 DPFSP、阻塞流水车间调度问题BFSP