求解FJSP的自适应免疫遗传算法

借鉴生物免疫系统的免疫调节机理,提出一种求解柔性作业车间调度问题的自适应免疫遗传算法(AIGA).该算法在保留基本遗传算法(SGA)随机全局搜索能力的基础上,通过引入免疫算子和种群的自适应调节策略,保持了群体的抗体多样性.实验结果表明,该算法可有效改善基本遗传算法的未成熟收敛和局部搜索能力差的缺点,具有很好的全局收敛能力,能有效解决柔性作业车间调度问题.     

不可行染色体转换方法

染色体转换方法是遗传算法求解约束严组合优化问题的重要途径.探讨了转换方法设计及其性能问题,提出了对染色体转换方法的4项性能要求.在介绍综合作业调度问题(complete job shop scheduling problem,CJSSP)概念的基础上,设计了4种转换方法.实验结果表明,4种方法都是可行的,但具有明显不同的效率和质量,与观察结果和算法性能分析一致,为改进求解综合作业调度的遗传算法奠定了基础.     

基于混沌遗传算法的自动化生产单元调度方法

针对遗传算法在求解一类带时间窗口的自动化生产单元调度问题时易出现冗余迭代、收敛缓慢等问题,将混沌搜索技术引入至遗传算法中,通过将混沌初始化、混沌扰动与遗传算法的基本操作相结合,利用混沌运动搜索精度高、遍历性好的特点来提高遗传算法的收敛速度和优化质量.本文在给出自动化生产单元调度问题的数学模型的基础上,着重讨论了混沌遗传调度算法的设计,包括编码方式、混沌初始化、交叉操作、混沌变异操作和适应度函数的计算等.最后以自动化电镀生产线为例对提出的算法进行了验证,为此类调度问题提供了有效的算法.     

基于递阶遗传算法的最小加权完工时间并行机调度

针对最小化加权完工时间的等同和非等同并行多机调度一类问题,提出了一种递阶遗传算法.该算法根据问题的特点,采用一种染色体递阶编码方案,此编码与调度方案一一对应.计算结果表明,递阶遗传算法是有效的,能适用于大规模等同和非等同并行多机调度问题,通过与Cheng所作编码的遗传算法比较,用递阶遗传算法优化并行机调度操作简单并且收敛速度快.     

基于混合遗传-粒子群算法的相控阵雷达调度方法

针对相控阵雷达中的任务调度问题,提出一种融合了粒子群算法、遗传算法和启发式交错调度算法的混合算法。采用混沌理论优化粒子群算法的飞行参数,设计递减的动态惯性权重,以及引入遗传算法中的交叉、变异操作,使得算法能够快速收敛,并跳出局部最优实现全局最优。在智能算法的框架下,提出一种启发式的任务交错算法,使得雷达任务中等待期的时间资源进一步得到利用。仿真结果表明,相比于遗传算法,所提算法的收敛速度更快,结果更优;相比于传统的启发式算法,所提算法的调度成功率提升了42%,时间利用率提升了40%,实现价值率提升了33%,时间偏移率减少了73%。     

一种小种群自适应遗传算法研究

分析了变异算子在标准遗传算法和自适应遗传算法中的作用和当前研究的不足,提出一种新颖的能够大大提高遗传算法性能的变异策略,并进而提出一种小种群自适应遗传算法.该方法在采用赌轮选择和单点交叉的情况下,利用一种可伸缩的变异策略使得算法在探测和开发之间取得很好的平衡,从而能够用小规模的种群进行有效的全局搜索和局部搜索,避免早熟收敛,并能够以较快的速度收敛到全局最优解.对多峰函数的仿真实验表明了算法的有效性.     

基于文化遗传算法的资源受限项目调度

资源受限项目调度问题作为一类典型的组合优化问题,理论上属于NP难题.本文结合文化算法和自适应遗传算法的优点,提出一种新的智能优化算法--文化遗传算法来求解资源受限项目调度问题.算法设王了两类空间:群体空间和信仰空间.各空间采用不同的自适应遗传算法进行独立进化,进化过程中利用同步式传输方式定期通过接受操作和影响操作来更新信仰空间和群体空间.为避免各空间的局部收敛同题,文中使用正弦函教和余弦函数自适应控制交叉概率和变异概率以保证群体的多样性.通过对标准数据库PSPLIB中的多个问题的仿真,结果表明:此算法在解决资源受限项目调度问题时不仅具有全局收敛性,而且在一定程度上具有较好的收敛速度.     

一种混沌遗传算法及其在测试生成中的应用

针对标准遗传算法存在的早熟与收敛速度较慢等问题,提出了一种新的混沌遗传算法,该算法利用混沌序列的随机性、遍历性及规律性等特性来控制交叉与变异操作,可有效克服早熟收敛。介绍了一种组合电路测试生成的神经网络模型,以该模型为基础,对所提出的混沌遗传算法在测试生成中的应用进行了详细研究。实验结果表明,所提出的方法能有效克服标准遗传算法中的局部收敛问题,加快了测试生成过程。     

应用改进微粒群算法求解Job-shop调度问题

针对微粒群算法在求解实际问题过程中会出现早熟的现象,提出一种改进的微粒群算法。该算法利用记忆库来动态调整惯性权重值,增快了算法的收敛速度。同时结合进化、灾变机制避免了算法陷入局部极值的问题。在列出改进算法的具体步骤基础上,通过实际的车间调度仿真实例证明了算法的有效性,可以得到比启发式、遗传算法更佳的调度效果。     

基于改进遗传算法的流水车间调度求解方法

流水车间调度问题是一类经典的NP完全问题,为此提出了一种求解极小化总完工时间的流水车间调度问题的改进遗传算法.该算法采用构造型启发式算法和随机方法共同产生初始种群,结合禁忌搜索算法的局部搜索性能和遗传算法的全局搜索性能.仿真实例的结果表明该算法对问题求解的可行性和有效性.     

Solving the Observing and Downloading Integrated Scheduling Problem of Earth Observation Satellite with a Quantum Genetic Algorithm

This paper addresses the integrated Earth observation satellite scheduling problem. It is a complicated problem because observing and downloading operations are both involved. We use an acyclic directed graph model to describe the observing and downloading integrated scheduling problem.Based on the model which considering energy constraints and storage capacity constraints, we develop an efficient solving method using a novel quantum genetic algorithm. We design a new encoding and decoding scheme that can generate feasible solution and increase the diversity of the population.The results of the simulation experiments show that the proposed method solves the integrated Earth observation satellite scheduling problem with good performance and outperforms the genetic algorithm and greedy algorithm on all instances.     

基于主动调度的编码方法及其在JSP中的应用

在对Jobshop问题进行具体描述的基础上,分析了目前利用遗传算法解决Jobshop问题的各种常用的编码方法,提出了一种新的编码方法.该编码方法与主动调度的构成步骤相结合,编码中基因的排列顺序就表示各工序的优先调度顺序,由此产生可行的调度方案,基于该编码方法是以不可重复的自然数为基因进行编码,在遗传操作过程中能采用类似TSP的遗传算子,从而避免了非法调度解的出现.采用该编码方法在遗传算法求解Jobshop问题的过程中,既能满足Jobshop问题的特性,又能体现遗传算法的较强的搜索能力.仿真结果也充分证明了该算法的有效性.     

基于混合人工势场-遗传算法的移动机器人路径规划仿真研究

分析了人工势场模型存在的目标不可到达问题(GNRON)和由于局部最优解的存在而产生的死锁问题,提出了一种建立在改进人工势场模型上的基于遗传算法的最优路径搜索方法。仿真结果验证了本模型的有效性,能有效的解决由于人工势场模型缺陷而带来的路径规划问题。     

不确定条件下卫星鲁棒性调度问题

在对地观测卫星调度过程中，存在着很多不确定性因素，其中云层覆盖变化是主要的不确定性来源。本文针对考虑云层覆盖不确定性的卫星调度问题，借鉴了连续函数的鲁棒性优化思想，提出了一种基于邻域的鲁棒性指标，用于衡量卫星调度方案的鲁棒性。在此基础上，建立了卫星鲁棒性调度的CSP模型，设计了基于分级优化策略的随机变邻域禁忌搜索算法。实例研究表明，本文提出的模型和求解算法能够在保证调度方案性能的基础上，获得鲁棒性强的调度方案。     

可行批调度问题及其遗传算法

对判定问题一是否存在使所有需求都可按时满足的调度一进行了研究,通过将其转化成等价的可行批调度问题,分析可行批调度的性质,把问题的解自然表示成了二进制编码的形式,在此基础上,提出了相应的遗传算法,它克服了调度研究中常用的基于排列编码的遗传算法的缺点,仿真结果验证了算法的有效性.     

Hybrid ant colony optimization for the resource-constrained project scheduling problem

To solve the resource-constrained project scheduling problem (RCPSP), a hybrid ant colony optimization (HACO) approach is presented. To improve the quality of the schedules, the HACO is incorporated with an extended double justification in which the activity splitting is applied to predict whether the schedule could be improved. The HACO is tested on the set of large benchmark problems from the project scheduling problem library (PSPLIB). The computational result shows that the proposed algorithm can improv...     

Kind of deadlock-free scheduling method

Deadlock must be avoided in a manufacturing system. In this paper, an efficient algorithm for finding an optimal deadlock-free schedules in a manufacturing system with very limited buffer is presented. This algorithm is based on the effective genetic algorithm (GA) search method, and a formal Petri net structure is introduced to detect the token player assuring deadlock-free. In order to make the scheduling strategy generated by GA meet the required constraint of deadlock-free, some results of the structure analysis of Petri net are involved as a criterion to select deadlock-free schedule from the population generated by GA. The effectiveness and efficiency of the proposed approach is illustrated by using an example.     

一种自适应多亲遗传算法及其性能分析

定义了一种度量多样性的指标,来自适应地调整基于实数编码的多亲遗传算法中交叉概率和变异概率这两个参数。提出了一种基于实数编码的自适应多亲遗传算法,该算法能自适应地调整其参数,且在求解优化问题的过程中,能克服早熟收敛的现象,提高搜索能力,加速收敛速度。同时将该算法用来求解多峰值测试函数,实验结果验证了算法的有效性。     

卫星观测系统整体调度的收发问题模型及求解

探讨了一类涉及多星、多地面站、多任务的卫星观测系统整体调度问题,该问题要求从过多赋权卫星观测需求中,选择有能力完成的一个任务子集,并为相应的拍照和数据下传活动安排资源和时间,以实现特定的优化目标.用一种变体形式的收发问题模型描述了该问题,并给出了其约束规划和禁忌搜索相结合的求解方法.最后用随机生成的问题示例检验了求解算法的性能.     

—基于遗传算法的铁路客车地板结构优化设计与仿真

本文提出了基于遗传算法对工程结构进行截面尺寸优化设计和仿真的新方法。利用遗传算法在寻优过程中不要求梯度计算这一优良的特性，将它与结构有限元分析和ＣＡＤ技术有机地结合在一起，实现了在ＣＡＤ环境下对铁路客车一种地板结构截面尺寸设计计算、优化及结果仿真。本文所提出的方法不仅简单易行而且容易推广到更复杂的工程结构截面尺寸优化问题。