Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Path planning for an autonomous underwater vehicle in a cluttered underwater environment based on the heat method

Sun Kaiyue, Liu Xiangyang

International Journal of Applied Mathematics and Computer Science

|

2021

|

Vol. 31, no. 2

289--301

EN

This paper proposes a novel autonomous underwater vehicle path planning algorithm in a cluttered underwater environment based on the heat method. The algorithm calculates the isotropic and anisotropic geodesic distances by adding the direction and magnitude of the currents to the heat method, which is named the anisotropy-based heat method. Taking account of the relevant influence of the environment on the cost functions, such as currents, obstacles and turn of the vehicle, an efficient collision-free and energy-optimized path solution can be obtained. Simulation results show that the anisotropy-based heat method is able to find a good trajectory in both static and dynamic clutter fields (including uncertain obstacles and changing currents). Compared with the fast marching (FM) algorithm, the anisotropy-based heat method is not only robust, flexible, and simple to implement, but it also greatly saves time consumption and memory footprint in a time-variant environment. Finally, the evaluation criteria of paths are proposed in terms of length, arrival time, energy consumption, and smoothness.

2

Study on uncertainty of inversion and resolution limit in the presence of noise

Luo C., Wang S., Yuan S.

Acta Geophysica

|

2018

|

Vol. 66, no. 5

1011--1018

EN

This study analyzed the uncertainty of inversion and the resolution limit in the presence of noise by means of statistical experiments. The exhaustive method is adopted to obtain the global optimal solution in each experiment. We found that even with small level of noise, solutions fluctuate in a large range for the thin bed. The distribution of solutions in the presence of noise is closely related to the spread of the cost function in the absence of noise. As a result, the area of a certain neighborhood around the true solution on the spread of the cost function in the absence of noise is used to evaluate the uncertainty of inversion and the resolution limit in the presence of noise. In the case that the SNR (signal-to-noise ratio) is 5 in this study, solutions focus around the true solution with a very small uncertainty only when the bed thickness is greater than the reciprocal of the double predominant frequency of the convoluting wavelet.

3

A Hybrid Invasive Weed Optimization with Feasibility-Based Rule for Constrained Optimization Problem

Chen H., Zhou P., Guo P., Ouyang X., He S., Zheng H.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2013

|

R. 89, nr 4

160-167

EN

During the past decade, hybrid algorithms combining evolutionary computation and constraint-handling techniques is one of the most popular method to solve constrained optimization problems. Usually, penalty functions are often used in constrained optimization. But it is difficult to strike the right balance between objective and penalty functions. As a novel population-based algorithm, invasive weed optimization (IWO) algorithm has gained wide applications in a variety of fields, especially for unconstrained optimization problems. In this paper, a hybrid IWO (HIWO) with a feasibility-based rule is proposed to solve constrained optimization problems. The feasibility-based rule does not need additional parameters, which is different from penalty functions. In addition, the complex method is used to provide direction for weed evolution, which can accelerate the convergence speed. Simulation and comparisons based on several well-studied benchmarks demonstrate the effectiveness, efficiency and robustness of the proposed HIWO.

PL

W artykule przedstawiono opracowaną metodę optymalizacji z funkcją kosztu, bazującą na hybrydowej metodzie IWO (ang. Hybrid Invasive Weed Optimizastion) oraz regułach związanych z wykonalnością. Zasady wykonalności, w przeciwieństwie do funkcji kar, nie wymagają dodatkowych parametrów. Dodatkowo zastosowano kompleksową metodę określania kierunki ewolucji trawy w algorytmie IWO, co pozwala na przyspieszenie konwergencji. Przeprowadzone badania symulacyjne i porównawcze dowodzą skuteczności i sprawności proponowanej metody HIWO.

4

An algorithm to extract first and second order venation of apple-tree leaves stained for H2O2 detection

Sekulska-Nalewajko J., Gocławski J., Gajewska E., Wielanek M.

Automatyka / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

|

2010

|

T. 14, z. 3/1

359-372

EN

In the paper an algorithm for the extraction of first and second order leaf venation has been presented. The algorithm applies to apple tree leaves specially stained to reveal the areas of H2O2 appearing in the leaf blade as brown spots of different size and intensity. In the considered case they represent the defence reaction of planfs tissue to a bacterial infection called fire blight. Examined leaf images include visible leaf veins with colour hue and brightness similar to the H2O2 spots. They are often superimposed on leaf veins and make serious distortions for the process of their extraction. In these conditions typical algorithms for the detection of venation patterns usually fail, so a new method of primary and secondary veins detection has been proposed. The vein extraction is based on the step-wise tracking of each vein axis using polygonal linę with the line segments of fixed size. The optimal direction for each step is obtained through the minimization of the proposed cost function depending on the prediction angle. The algorithm has been written in the M-language and executed in MATLAB environment. The experiments of leaf vein tracking carried out for the series of images gave promising results accepted by the biologists.

PL

W artykule przedstawiono algorytm wykrywania pierwszo- i drugorzędowego użyłkowania liści. Algorytm ten zastosowano do liści jabłoni specjalnie barwionych pod kątem wykrycia obszarów H2O2, występujących w blaszce liściowej w postaci brązowych plam o różnym rozmiarze i natężeniu barwy. Plamy te są objawem reakcji obronnej tkanki roślinnej na infekcję bakteryjną zwaną zarazą ogniową. Badane obrazy liści zawierają widoczne żyłki, których odcień koloru oraz jasności są zbliżone do tych obserwowanych w obszarach koncentracji H2O2. Obszary te często nakładając się na żyłki liścia, stanowią poważne zakłócenia w procesie ich wykrywania. W tych warunkach typowe algorytmy identyfikacji wzoru unerwienia zazwyczaj nie sprawdzają się, dlatego zaproponowano nową metodę detekcji żyłkowania pierwszego i drugiego rządu. Jest ona oparta na krokowym śledzeniu każdej żyłki z wykorzystaniem linii łamanej o odcinkach stałej długości. Optymalny kierunek w każdym kroku śledzenia uzyskuje się poprzez minimalizację zaproponowanej funkcji kosztu względem kąta predykcji. Algorytm napisano w języku M i zrealizowano w środowisku MATLAB. Testy algorytmu śledzenia żyłek przeprowadzone dla serii obrazów dają obiecujące rezultaty zaakceptowane przez biologów.