Improved particle swarm optimization algorithm
در نشریات گروه برق-
امروزه یکی از اساسیترین فرآیندها به منظور ادراک محتوای ویدیو، ردیابی اشیا متحرک است که در آن فرآیند مکانیابی شی متحرک، در هر فریم از ویدیو صورت میگیرد. در یک فرآیند ردیابی لازم است، هدف توسط یک ویژگی توصیف شود. در این مقاله بهمنظور توصیف شی متحرک و رفع حساسیت به ظاهر هدف، از هیستوگرام وزندار رنگ بهعنوان ویژگی هدف متحرک استفاده شده است تا اثر پیکسلهای لبهی شی هدف در ویژگی آن کاهش داده شود. این کار حساسیت الگوریتم را به تغییر حالت، تغییر مقیاس و چرخش کاهش داده و اثر انسداد جزیی بر توصیف ویژگی هدف متحرک نیز کاهش مییابد. در روش پیشنهادی ، از الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات به صورت فازی شده در فرآیند جستجوی هدف استفاده میشود. نحوه تعیین موقعیت هدف براساس بیشینه شدن تابع شباهت و محاسبه کمترین فاصله باتاچاریا است. پارامترهای کنترلی فازی شده برای الگوریتم بهینهسازی ازدحام ذرات استفاده شده است که یک روش نوین را ارایه میکند، این کار میتواند هر پارامتر کنترلی را به موقع و طبق حالات مختلف هر ذره در هر نسل تنظیم و به روزرسانی کند. الگوریتم ازدحام ذرات اصلاح شده توسط 11 تابع محک مورد ارزیابی قرار گرفته است. آزمایشها نشان میدهند که الگوریتم اصلاح شده در تعداد تکرار پایین همگرایی بسیار مطلوبی را نتیجه میدهد. روش پیشنهادی در مقایسه با روشهای پیشرفته و جدید به عملکرد خوبی در معیارهای دقت و نرخ موفقیت روی پایگاه داده OTB50 دست یافته است.
کلید واژگان: ردیابی شی متحرک، الگوریتم بهینهسازی ازدحام ذرات اصلاح شده، ویژگی هیستوگرام رنگی وزندارNowadays, one of the most fundamental processes for realization video of contents is the object tracking, in which the process of location the moving object is performed in each video frame. In tracking process, the target must be described by a feature. In this paper, for the purpose of describing the target and removing the appearance sensitivity, the weighted color histogram is used as a target feature in order to reduce the effect of edge pixels on the target feature. This reduces the sensitivity of the algorithm to change deformation, scale variation and rotation, as well as the occlusion on the description of target feature. In the proposed method, particle swarm optimization algorithm has been used for search process. Maximization of the similarity function and calculating the minimum Bhattacharyya distance are used to determine target location. The fuzzy control parameters are used for the particle swarm optimization algorithm, which provides a novel method, which can regulate each control parameter and update according to the different states of each particle in each generation. The improved particle swarm algorithm is evaluated with 11 benchmark functions. The obtained results by improved algorithm show that appropriate convergence in a low number of iterations. The proposed method compared to state-of-the-art methods provides high performance in the success and precision rate on the OTB50 dataset.
Keywords: Object tracking, Improved particle swarm optimization algorithm, Weighted color histogram feature -
الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات (PSOالگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات (PSO) یک روش بهینه سازی فراابتکاری مبتنی بر جمعیت است که می تواند برای طیف وسیعی از مسائل به کار گرفته شود اما این الگوریتم ایراداتی هم دارد؛ مانند این که به راحتی در نقاط بهینه محلی گیر می افتد و در مراحل پایانی دچار کندی همگرایی می گردد. به منظور حل این ایرادات، تاکنون انواع الگوریتم های PSO بهبودیافته (IPSO) پیشنهاد شده است. جهت ایجاد یک تعادل بین ویژگی های پویش و بهره برداری PSO، این مقاله الگوریتم های IPSO مبتنی بر یک کلاس جدید از ضرائب یادگیری نمایی (ELF-PSO) را معرفی می نماید که از لحاظ محاسباتی کارآمد و سریع می باشند. این کلاس شامل استراتژی های ضرائب یادگیری نمایی متغیر با زمان (TELF)، ضرائب یادگیری نمایی تصادفی (RELF)، ضرائب یادگیری نمایی خود-تنظیم (SELF) و ضرائب یادگیری نمایی خطی (LELF) است. آزمایش های متعددی برای مقایسه روش های پیشنهادی با یک مجموعه از استراتژی های معروف ضرائب یادگیری ثابت، تصادفی، متغیر با زمان و تطبیقی بر روی یک سری از توابع معیار غیرخطی انجام پذیرفت. نتایج تجربی و تحلیل های آماری ثابت می کنند که الگوریتم های ELF-PSO قادرند دسته وسیعی از مسائل بهینه سازی غیرخطی دشوار را به طور کارآمدی حل کنند. همچنین نتایج آزمایش ها نشان می دهد که روش های پیشنهادی، در اغلب موارد بهتر از سایر الگوریتم ها عمل می کنند.
کلید واژگان: الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات بهبودیافته، ضرائب یادگیری تطبیقی، ضرائب یادگیری متغیر با زمان، توابع معیار غیرخطیThe particle swarm optimizer (PSO) is a population-based metaheuristic optimization method that can be applied to a wide range of problems but it has the drawbacks like it easily falls into local optima and suffers from slow convergence in the later stages. In order to solve these problems, improved PSO (IPSO) variants, have been proposed. To bring about a balance between the exploration and exploitation characteristics of PSO, this paper introduces computationally fast and efficient IPSO algorithms based on a novel class of exponential learning factors (ELF-PSO). This class contains time-varying exponential learning factors (TELF), random exponential learning factors (RELF), self-adjusting exponential learning factors (SELF) and linear-exponential learning factors (LELF) strategies. Experiment is performed and compared with a set of well-known constant, random, time-varying and adaptive learning factors strategies on a suite of nonlinear benchmark functions. The experimental results and statistical analysis prove that ELF-PSO algorithms are able to solve a wide range of difficult nonlinear optimization problems efficiently. Also these results show that the proposed methods outperform other algorithms in most cases.
Keywords: Improved particle swarm optimization algorithm, Adaptive learning factors, Time-varying learning factors, Nonlinear benchmark functions -
Journal of Artificial Intelligence in Electrical Engineering, Volume:3 Issue: 9, Spring 2014, PP 18 -26The purpose of load frequency control is to reduce transient oscillation frequencies than its nominal value and achieve zero steady-state error for it.A common technique used in real applications is to use the proportional integral controller (PI). But this controller has a longer settling time and a lot of Extra mutation in output response of system so it required that the parameters be adjusted as appropriate. In this paper, we aim to design a system based on PI controllers using improved particle swarm optimization algorithm for load frequency control. Multi-population approach and local search to improve the optimization algorithms is used and displayed. That this approach will lead to accelerating the achievement of results, preventing entrapment in a local minimum, and get better system output compared with similar methods.Keywords: Load Frequency Control, proportional integral control, improved particle swarm optimization algorithm
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.