联合弹性碰撞与梯度追踪的WSNs压缩感知重构
为提高压缩感知(Compressed sensing,CS)大规模稀疏信号重构精度,提出了一种联合弹性碰撞优化与改进梯度追踪的WSNs(Wireless sensor networks)压缩感知重构算法.首先,创新地提出一种全新的智能优化算法— 弹性碰撞优化算法(Elastic collision optimization algorithm,ECO),ECO模拟物理碰撞信息交互过程,利用自身历史最优解和种群最优解指导进化方向,并且个体以N(0,1)概率形式散落于种群最优解周围,在有效提升收敛速度的同时扩展了个体搜索空间,理论定性分析表明ECO依概率1收敛于全局最优解,而种群多样性指标分析证明...
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| Published in | 自动化学报 Vol. 46; no. 1; pp. 178 - 192 |
|---|---|
| Main Authors | , , , |
| Format | Journal Article |
| Language | Chinese |
| Published |
西安航空学院计算机学院 西安 710077 中国
2020
西北工业大学计算机学院 西安 710072 中国%西北工业大学计算机学院 西安 710072 中国%挪威科技大学奥勒松校区工程与科学学院 奥勒松 8730 挪威%西安航空学院计算机学院 西安 710077 中国 |
| Subjects | |
| Online Access | Get full text |
| ISSN | 0254-4156 |
| DOI | 10.16383/j.aas.c170241 |
Cover
| Abstract | 为提高压缩感知(Compressed sensing,CS)大规模稀疏信号重构精度,提出了一种联合弹性碰撞优化与改进梯度追踪的WSNs(Wireless sensor networks)压缩感知重构算法.首先,创新地提出一种全新的智能优化算法— 弹性碰撞优化算法(Elastic collision optimization algorithm,ECO),ECO模拟物理碰撞信息交互过程,利用自身历史最优解和种群最优解指导进化方向,并且个体以N(0,1)概率形式散落于种群最优解周围,在有效提升收敛速度的同时扩展了个体搜索空间,理论定性分析表明ECO依概率1收敛于全局最优解,而种群多样性指标分析证明了算法全局寻优能力.其次,针对贪婪重构算法高维稀疏信号重构效率低、稀疏度事先设定的缺陷,在设计重构有效性指数的基础上将ECO应用于压缩感知重构算法中,并引入拟牛顿梯度追踪策略,从而实现对大规模稀疏度未知数据的准确重构.最后,利用多维测试函数和WSNs数据采集环境进行仿真,仿真结果表明,ECO在收敛精度和成功率上具有一定优势,而且相比于其他重构算法,高维稀疏信号重构结果明显改善. |
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| AbstractList | 为提高压缩感知(Compressed sensing,CS)大规模稀疏信号重构精度,提出了一种联合弹性碰撞优化与改进梯度追踪的WSNs(Wireless sensor networks)压缩感知重构算法.首先,创新地提出一种全新的智能优化算法— 弹性碰撞优化算法(Elastic collision optimization algorithm,ECO),ECO模拟物理碰撞信息交互过程,利用自身历史最优解和种群最优解指导进化方向,并且个体以N(0,1)概率形式散落于种群最优解周围,在有效提升收敛速度的同时扩展了个体搜索空间,理论定性分析表明ECO依概率1收敛于全局最优解,而种群多样性指标分析证明了算法全局寻优能力.其次,针对贪婪重构算法高维稀疏信号重构效率低、稀疏度事先设定的缺陷,在设计重构有效性指数的基础上将ECO应用于压缩感知重构算法中,并引入拟牛顿梯度追踪策略,从而实现对大规模稀疏度未知数据的准确重构.最后,利用多维测试函数和WSNs数据采集环境进行仿真,仿真结果表明,ECO在收敛精度和成功率上具有一定优势,而且相比于其他重构算法,高维稀疏信号重构结果明显改善. |
| Author | 张倩昀 刘洲洲 李士宁 王皓 |
| AuthorAffiliation | 西安航空学院计算机学院 西安 710077 中国;西北工业大学计算机学院 西安 710072 中国%西北工业大学计算机学院 西安 710072 中国%挪威科技大学奥勒松校区工程与科学学院 奥勒松 8730 挪威%西安航空学院计算机学院 西安 710077 中国 |
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| DBID | 2B. 4A8 92I 93N PSX TCJ |
| DOI | 10.16383/j.aas.c170241 |
| DatabaseName | Wanfang Data Journals - Hong Kong WANFANG Data Centre Wanfang Data Journals 万方数据期刊 - 香港版 China Online Journals (COJ) China Online Journals (COJ) |
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| DocumentTitle_FL | A Compressed Sensing Reconstruction Based on Elastic Collision and Gradient Pursuit Strategy for WSNs |
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| ISSN | 0254-4156 |
| IngestDate | Thu May 29 04:10:30 EDT 2025 |
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| IsScholarly | true |
| Issue | 1 |
| Keywords | 弹性碰撞优化算法 收敛性 无线传感器网络 压缩感知 稀疏重构算法 |
| Language | Chinese |
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| PublicationDate | 2020 |
| PublicationDateYYYYMMDD | 2020-01-01 |
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| PublicationDecade | 2020 |
| PublicationTitle | 自动化学报 |
| PublicationTitle_FL | Acta Automatica Sinica |
| PublicationYear | 2020 |
| Publisher | 西安航空学院计算机学院 西安 710077 中国 西北工业大学计算机学院 西安 710072 中国%西北工业大学计算机学院 西安 710072 中国%挪威科技大学奥勒松校区工程与科学学院 奥勒松 8730 挪威%西安航空学院计算机学院 西安 710077 中国 |
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| SourceID | wanfang |
| SourceType | Aggregation Database |
| StartPage | 178 |
| Title | 联合弹性碰撞与梯度追踪的WSNs压缩感知重构 |
| URI | https://d.wanfangdata.com.cn/periodical/zdhxb202001015 |
| Volume | 46 |
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