多处理机独立任务调度问题的DNA计算机算法

任务调度是提高多处理机系统效率的一个关键问题,许多任务调度问题已被证明是NP难问题.对于多处理机独立任务调度问题,采用粘贴模型,给出了一种新的该类问题的DNA计算模型.我们首先提出了基于分子生物技术的多处理机独立任务调度问题的DNA算法,算法的关键是对任务分配的恰当的编码,以便于使用常规的生物操作及生物酶来完成解的产生及最终解的分离.依据分子生物学的实验方法,证明所提出的算法是有效和可行的;其次指出了该算法的优点、存在的问题及将来进一步的研究方向.     

基于模拟退火思想的优化k-means算法

鉴于典型的基于划分的聚类算法——k-means算法中存在局部最优和算法执行速度慢等问题,提出了基于模拟退火思想的优化k!means算法.该算法将模拟退火思想用于对k-means算法的优化,是一种具有全局最优解和较高执行效率的算法.针对聚类算法典型数据集和随机产生的数据集,在不同情况下进行对比实验.实验结果表明,优化k-means算法优于基本的k-means算法。     

一种改进的蚁群算法在垃圾运输问题中的应用

针对基本蚁群算法收敛速度慢、易陷于局部最优解等缺陷,将量子算法中的态矢量和量子旋转门引入到蚁群算法中,并分别表示和更新信息素,提出一种改进的蚁群算法--量子蚁群算法(QACA),使算法具有更好的种群多样性和全局寻优能力.结合垃圾运输问题,从数值计算上探索了改进的蚁群算法的优化能力,并与遗传算法和基本蚁群算法进行了对比,测试结果表明,改进算法获得的结果比遗传算法和基本蚁群算法更优,表明该算法是求解垃圾运输问题的一种有效算法.     

基于蚁群优化算法的QoS多播路由算法改进及实证

多QoS约束的组播路由技术是当前实现分布式网络多媒体的关键技术,蚁群算法是解决多QoS约束组播路由问题的一种启发式算法,但大多算法仍属于集中式算法.该文提出了一种基于蚁群优化的分布式QoS多播路由算法,并结合多播路由问题的特点对算法进行了改进.通过仿真实验讨论了该方法的性能,并与传统的蚁群算法对比,证实了其的有效性.     

渐变式路径优化在GIS中的应用

为了解决传统算法收敛速度慢、搜索区域盲目等问题,提出了一种新的算法——渐变式路径优化算法.该算法是结合D ijkstra算法和遗传算法的优点,采用启发式搜索和自适应禁忌等策略进行优化而形成的一种混合算法.对新算法和传统算法进行了比较,同时将该算法应用于G IS路径规划中,对新算法中的关健参数σ、β因子进行了测试.仿真结果表明该算法极大地加快了搜索速度,提高了搜索效率,取得了良好的效果.     

多细胞基因表达式编程函数优化的并行算法研究

并行算法是当前研究解决算法效率问题的成熟技术之一.为提高GEP算法解决复杂函数优化问题的效率,将并行算法引入多细胞基因表达式编程函数优化问题,解决传统计算形式不能充分发挥多核处理器性能的问题.通过分析多细胞基因表达式编程并行算法的机理和MPI和OpenMP混合并行模型,设计与实现多细胞基因表达式编程函数优化的并行算法（Parallel Multicellula rGene Expression Programmingalgorithmfor Function Optimization）PGMFO.实验结果表明针对复杂的函数优化问题,在不影响精度和收敛性的情况下,PGMFO 算法比原有的算法效率高出10%-20%.     

一种公平的动态轮转算法

时间片轮转算法作为一种经典的调度算法得到了广泛的应用.针对时间片轮转算法的调度策略和时间片长度的选取等问题开展深入的研究,提出了一种改进的动态轮转算法,算法是短作业优先算法、多级队列算法和时间片轮转算法的综合和发展.利用生灭过程理论建立了时间片轮转算法和动态轮转算法的性能模型,分析了两种算法的平均等待时间和平均周转时间,引入性能提高百分比的概念对比两种算法的差异.实验结果和理论分析均表明改进算法的性能优于传统的时间片轮转算法.     

网络中最优控制树问题的贪婪算法

最优控制树问题是大型通讯、交通和供销网络中的一类突出问题.以最小支撑树问题的贪婪算法为基础,分析了最优控制树的本质特征,得到了求网络中最优控制树的一种启发式算法,并给出了算例.     

基于粒子群优化算法在NP难问题中的应用研究

为解决NP难问题中算法应用领域划分问题，分别运用不同算法对不同问题规模的TSP问题进行求解，寻求最优路径规划.采用随机数据来最大化模拟实际情况，设置了5、10、15、20、30和100个随机城市坐标点，分别采用PSO算法、C-PSO算法、GA算法和ACO算法进行求解，求解一条经过各城市且一次的旅行最低费用的路线，分析比较四种算法的鲁棒性与实效性.结果表明：基于C-PSO算法在NP难问题中的具有良好鲁棒性和较短的运行时间，在问题规模小时，可以采用PSO算法和ACO算法；在问题规模大时，可以采用C-PSO算法.     

两阶段纹理图像分割

谱聚类是一种以图和相似性为基础的聚类新算法.当图像很大时,计算相似性矩阵及其特征值和特征向量十分耗时.为了将谱聚类算法应用于大规模聚类问题,该文提出一种两阶段纹理图像分割算法,采用改进的分水岭算法进行预分割,然后用特征值尺度化特征multiway谱聚类算法进行最终分割.为了检验算法性能,将其应用于纹理图像分割,分割结果令人满意.     

基于拟下降方法的遗传算法及其收敛性

在遗传算法中嵌入一个传统下降算子,且保留最好个体,利用最好个体的记忆信息对搜索过程进行指导,从而得到既有较快收敛速度,又能以较大概率得到全局极值的用于函数全局优化的混合算法.定义了适当的适应度函数和子代个体的选择算子,且从拟下降观点证明了算法的收敛性.数值计算结果表明了本算法显著优于遗传算法和传统下降算法.     

工业CT中ART算法权因子的研究

图像重建是工业CT(Computed Tomography)的重要组成部分,ART(Algebraic Reconstruction Techniques)算法是工业CT图像重建中的一种重要代数方法,权因子的计算是ART算法中前期的主要工作.以工业CT中ART算法的权因子为研究对象,介绍了一种切实可行的权因子算法.通过siddon改进算法与快速算法的图像重建比较,得出2种算法权因子计算时间相当,siddon改进算法重建时间为快速算法的1/2,并且它们重建的图像质量也相当.因此,在重建时间上,siddon改进算法是快速算法效率的2倍.     

低信噪比环境下语音检测的邻域极值差分信号功率谱分维算法

提出一种邻域极值差分信号功率谱的分形维值算法,并用于低信噪比环境下的语音活动检测. 在时域信号邻域范围内作极值差分检索获得邻域极值差分信号,进一步根据差分信号功率谱估计的最小误差求解分维值.在安静环境下,对正常语音和耳语音的语音信号活动检测(speech activity detection, SAD)性能与盒维相似,明显好于谱熵算法. 多种噪声环境下的SAD检测结果显示,所提算法的误检率远低于谱熵算法,在除白噪声以外各种条件下的误检率均低于盒维算法,且计算量约为盒维算法的5%. 实验表明,该算法在SAD检测和效率两方面具有良好的综合性能.     

基于一种二维ESPRIT算法的ISAR超分辨成像

应用ESPRIT算法能很好地提高逆合成孔径雷达(ISAR)的成像分辨率,但是传统的ESPRIT算法是一种一维估计方法,因此本文通过构造一个特殊阵元阵列,引入一种二维ESPRIT算法,并且使用了空间平滑技术,试验证明这种方法计算量低、分辨率高、估计方差小等优点。     

LSCM_SUB在半盲多用户检测器中的应用

提出了应用于CDMA上行链路多用户检测器中的半盲LSCM_SUB算法.它首先利用非盲算法消除所有小区内干扰用户的影响,接着再利用LSCM_SUB算法抵消剩余的干扰.仿真实验表明,与盲LSCM算法及解相关算法相比较,该SB_LSCM_SUB算法的性能明显优于其他几种经典的盲恒模算法及解相关算法.     

基于遗传禁忌混合算法的静态电压稳定裕度计算

提出一种基于遗传禁忌混合算法的静态电压稳定裕度计算的新方法．该方法将全局搜索能力强的遗传算法和局部搜索能力强的禁忌搜索算法结合在一起，通过改进的连续潮流法计算，可快速而准确地获取系统最大静态电压稳定裕度，并在一定程度上弥补遗传算法和禁忌搜索算法单独使用的不足．应用该混合算法对IEEE14节点系统进行仿真计算，验证了该方法可行且有效．     

基于Floyd方法的最短路径算法优化算法

最短路径算法在各领域广泛应用,传统研究方法主要集中在算法应用及单一优化,将两种优化方法集于一体的算法很少.以兰州—北京的铁路运输系统实例,利用Floyd与Dijkstra算法结合、代码优化的方法优化传统Floyd算法.结果表明:优化后的算法在很大程度上减少了运算次数和时间,提高了算法的时间及空间复杂度,算法效率较高.     

基于免疫聚类和遗传算法的RBF网络设计方法

基于人工免疫机制和遗传算法,提出了一种训练径向基函数(RBF)网络的混合算法.该算法采用了一种可以实现数据聚类的人工免疫机制根据输入数据集合自适应地确定RBF网络隐层中心的数量和初始位置;采用遗传算法训练RBF网络,能够使优化过程趋于全局最优.将该方法用于多用户检测问题的实验结果表明,采用这种混合算法训练的RBF网络结构精简,具有很好的抗多址干扰的性能.     

基于FFT的快速小波变换算法研究

多分辨率小波分析和Mallat算法在数字信息处理和信号分析中得到了广泛的应用,但是按照Mallat算法计算信号的分解和重建,其计算量是很大的,文章通过对基于FFT的快速卷积,Mallat算法原理及离散小波变换（DWT）算法结构的分析,针对其算法结构特征,提出了一种基于FFT的离散小波变换快速算法,并从理论上论证,具有一定的实用价值。