一种异步蚁群算法求解柔性作业车间调度问题

调度问题广泛存在于资源共享型系统中,大多数的调度问题都属于混合整数规划问题.大规模混合整数规划问题是计算科学领域中的NP-hard经典问题之一,一般认为无法用精确计算求解.生产调度是调度的一个重要分支,是实现智能制造关键环节之一.针对多品种变批量柔性作业车间调度问题,以最小制造期为优化目标,设计了一种基于Petri网的异步并行蚁群算法,其中:提出了一种基于Petri网的步可达图构造方法,用于蚁群算法解空间的构造;探讨了传统蚁群算法搜索机制,并给出了一种基于异步仿真时钟的蚁群并行搜索方法;仿真结果表明,多线程控制方法可以有效地避免算法的早熟收敛问题.将所提出的算法应用于某安防件智能制造系统的柔性作业车间调度中,降低了系统的总制造时间,获得较好工程效果的同时验证了算法的有效性.     

无线传感网络改进混合移动代理路由的研究

移动代理路由的本质是一个多约束条件下的优化问题,针对遗传算法快速随机的全局搜索能力,但对于系统中反馈信息却无法利用、求精确解效率低的问题,本文提出了一种遗传蚁群混合算法的WSN移动代理路由方法.利用遗传算法快速随机的全局搜索能力找到较优解,将较优解代换成蚁群算法的初始信息素,最后采用蚁群算法收敛速度的优点,找到移动代理路由全局最优解.仿真结果表明,该算法能在较短的时间找到最优移动代理路由,相对于其他的路由算法,减少了网络延时和平均能量消耗,提高了数据传输的速度和效率.     

多车次同时送取货物车辆路径问题的量子蚁群算法

研究了配送车辆载重量和工作时间有限,考虑货物装卸时间的多车次同时送货和取货的车辆路径问题(multi-trip vehicle routing problem with simultaneous deliveries and pickups,MTVRPSDP),建立了以配送车辆启动成本和车辆行驶成本之和最小为目标的线性整数规划模型.将量子计算和基本蚁群算法相结合提出了求解MTVRPSDP的量子蚁群算法,该算法应用量子比特启发式因子改进了人工蚂蚁的转移概率,从而提高了算法的全局搜索能力和稳定性,有效改进了算法陷入局部最优的缺陷.算例分析表明:MTVRPSDP的线性整数规划模型在实际应用中是可行和有效的,而且相比于基本蚁群算法和文献中所给其他算法的计算结果,利用量子蚁群算法和MTVRPSDP的线性整数规划模型能够得到较好的满意解,安排的车辆配送路线更加经济合理.     

基于优化蚁群算法的机器人路径规划

路径规划是移动机器人设计中的关键环节,蚁群算法能高效解决路径规划问题,但它也存在一些弊端,如收敛速度慢、容易陷入局部最优解等.针对这些问题,本研究提出一种改进蚁群算法,在传统蚁群算法的基础上,改进状态转移规则,增加周围障碍物数量影响因子,令蚂蚁尽量避开障碍物;增加角度影响因子,使得蚂蚁行走的路径更加平滑;同时运用精英蚁群策略,来改进蚁群算法易陷入局部最优解的问题.仿真实验结果表明,该算法在多种环境下,都能找到最优路径,且有较快的收敛速度,本研究提出的优化蚁群算法具有一定的可靠性和高效性.     

带时间窗车辆路径问题的混合蚁群算法

为解决有时间窗的车辆路径问题,提出了一种基于进化规划和最大一最小蚁群算法相融合的混合蚁群算法,并与最大一最小蚁群算法作了比较。实验结果表明,混合蚁群算法可以、快速有效求得带时间窗车辆路径问题的优化解,是求解带时间窗车辆路径问题的一个较好方案。     

混合蛙跳融合蚁群算法在群体动画中的应用

针对计算机辅助群体动画路径设计中群体规模大、路径多样性的问题,提出基于混合蛙跳算法和蚁群算法的混合蛙跳融合蚁群的算法模型.该融合算法前期利用混合蛙跳算法建立初始优化解群,后期利用蚁群算法进行精细解搜索,有效地解决了混合蛙跳算法搜索精确解和蚁算法早熟收敛、前期搜索速度慢的问题,进而解决了群体动画中路径复杂多样的问题.最后数值实验结果和仿真算例验证了算法的有效性和鲁棒性.     

求解混合整数规划问题的指数变差积分算法

研究了一种求解混合整数规划问题的指数变差积分算法.利用积分型总极小值理论及指数变差积分对混合整数规划问题进行研究,通过变差积分函数的分析性质及混合整数规划的最优性条件,结合牛顿法设计了一种求解混合整数规划的指数变差积分新算法.运用Monte-Carlo模拟方法实现整个算法,数值结果表明该算法是有效的.     

蚁群算法在旅行商问题中的应用研究

蚁群算法是一种新的启发算法,能够有效的解决组合优化问题.本文通过蚁群算法在旅行商问题中的应用,分析了蚁群算法的设计思想.蚁群算法把可行解表示为蚂蚁走过的路线,通过信息素传递路线优劣的信息,并通过反馈机制强化这些信息,吸引蚂蚁向好的可行解靠拢,从而较快地找到最优解.并且所采用的方法对解决同类组合优化问题也有一定的启发.     

整数规划的凸填充函数算法

改造文献［１］的求解连续总体优化问题的凸填充函数算法使之适于求解整数规划问题．首先,在求出整数规划问题的一个离散局部极小解的基础上构造了整数规划问题的凸填充函数;其次,通过寻找该填充函数的离散局部极小解,以期找到整数规划问题的比当前离散局部极小解好的解．本文的算法是直接法,数值试验表明算法是有效的．     

非线性混合整数规划问题的改进量子粒子群算法

提出了一种改进的量子粒子群算法,并将该算法用于求解非线性混合整数规划问题。构造了一种自适应调整的惯性权重,平衡了算法的全局搜索和局部搜索能力;针对混合整数规划问题,给定一定比例的初始可行解,提高了初始种群解的多样性;利用协同进化选择策略,对种群中的不可行解重新生成,使种群中每个粒子的信息充分利用,从而提高算法的收敛速度;为了抑制算法的早熟现象,给出了一种新的混沌搜索方式,对全局最优解进行局部搜索,增强算法的局部搜索能力。通过16个常见的测试函数测试结果表明,改进的量子粒子群优化算法对求解非线性混合整数规划问题,在成功率和精度方面得到很大的提高。     

非线性规划的元胞蚂蚁算法

将元胞自动机思想引入到蚂蚁算法中,提出一种新的进化算法——元胞蚂蚁算法。通过算法的元胞演化机制对信息素的二次分配,有效扩大了对解空间的搜索,避免陷入局部最优,并提高了寻找到所有全局最优解的能力。通过对一系列典型多极值优化问题的求解,均找到了所有全局最优解,显示了其在寻找多峰函数极值点方面的优越性。     

改进蚂蚁算法在组合优化中的应用-置换FlowShop问题求解

置换FlowShop问题是生产调度问题中的一种，具有广泛的工程应用背景．有效的调度能够提高企业的生产效率和设备利用率，增强企业竞争能力．然而多机器的置换FlowShop问题属于NP-hard问题，很难得到问题的最优解．文章简单介绍了蚂蚁算法，并提出退火蚂蚁算法一将max-min ant system与模拟退火算法相结合．通过与max-min ant system运算结果进行比较最后得出结论：退火蚂蚁算法性能得到显著提高．     

基于MATLAB的改进型基本蚁群算法

蚁群算法是一种新型的模拟进化算法。是继GA、SA、TS等算法之后求解组合优化问题的一种新思路。人工蚁群算法通过模拟蚁群搜索食物的行为,采用正反馈结构、分布式计算与某种启发式算子相结合的方法,能够很快地发现较好解。本文给出一种基于MATLAB的改进型基本蚁群算法,有效地降低了算法的复杂度,缩短了搜索时间,具有较强发现最好解的能力。     

蚂蚁算法及其在机械优化设计中的应用

在蚂蚁算法基本原理的基础上,通过引入蚁群更新、沿途搜索等策略,对算法进行了改进. 用C语言设计了蚂蚁算法程序,通过典型优化设计问题进行了验证,并给出了机械优化设计实例. 实例表明,改进后的蚂蚁算法全局收敛能力强,程序运行可靠.     

一种基于蚁群算法的多机器人协作方法

设计了一种基于蚁群算法的多机器人协作策略,由此解决多机器人系统在未知环境工作中的自主协作规划问题.针对多机器人系统在未知环境中可能存在任务死锁的问题,对基本的蚁群算法进行了相应改进,通过仿真验证了该改进方法的可行性.     

改进的蚁群算法在移动Agent迁移中的应用研究

蚁群算法是优化领域中新出现的一种仿生进化算法,该算法具有并行、正反馈和启发式搜索等特点,但搜索时间长、易陷入局部最优解是其突出缺点.通过对蚁群算法的改进来解决移动Agent的迁移策略问题.     

基于蚁群算法的Traveling Salesman Problem研究

本文介绍了一种求解复杂组合优化问题的新的拟生态算法——蚁群算法.阐述了该算法的基本原理以及蚁群算法在TSP问题上的应用,并提出了改进算法,使得算法有更好的全局性.     

协同设计系统中一种新的访问控制模型

在分析和总结主体对象访问模型和CSCWD(计算机支持协同设计)访问控制需求的基础上,提出一种新的访问控制模型———基于任务角色的粗粒度混合访问控制模型,解决了在主体 对象访问模型中无法根据应用逻辑相关性实施对访问对象的动态保护。提出了一个一般性的任务角色概念,它不同于传统的角色和任务。模型中利用任务角色把用户、角色和任务关联起来,成为对系统进行控制的主要手段,体现了CSCWD的面向任务的本质特征。利用赋色Petri网技术,建立了混合型访问控制模型,并对各部分的运行机制进行了分析。结果表明,该模型能够有效地描述访问过程中的动态行为,利于系统的分析验证。     

蚁群算法的改进及其应用

为对上海市的内河航道提供科学合理的规划，解决集装箱集散问题，同时，也为推广蚁群算法的应用，在介绍蚁群算法解决旅行商（TSP）问题的模型上，对蚁群算法做了相应的改进，配合随机分布技术，以上海市整个内河航道和集装箱运输为研究对象，对内河航道进行规划，得出上海市内河集装箱集散系统合理的分配方案，并提出为满足该合理系统所须进行的相应的河道改造。     

基于改进蚁群算法的移动机器人路径规划

针对蚁群算法应用于机器人路径规划存在的全局搜索能力差、初始化信息素少、收敛性差、寻优能力弱等问题,提出了一种多因素改进的蚁群算法。通过改变初始化信息素浓度分配、改变启发式函数、采取蚂蚁回退策略、引入蚂蚁优化排序等方法对蚁群算法进行优化。利用MATLAB软件对改进蚁群算法进行仿真和六足机器人实验,结果表明,改进后的算法在路径更优,迭代次数更少,提高了算法的鲁棒性和寻优能力。