一种混合嵌套分区算法及其在车间调度中的应用

设计了一种嵌套分区算法框架下的局部搜索算法,即基于最优计算量分配技术的序遗传算法,该算法采用序优化思想保证在有限计算量条件下得到局部最优解,并用遗传算法的进化搜索能力和学习能力对解空间进行搜索.将设计的局部搜索算法与嵌套分区算法相结合提出一种新的混合优化算法,用该混合优化算法求解几个标准的随机车间调度问题,数字仿真的结果表明该混合算法的优化性能好于遗传算法及基于最优计算量分配技术的序优化方法.     

基于种群年龄模型的动态粒子数微粒群优化算法

针对微粒群优化算法的早熟停滞缺陷问题,提出了一种基于种群年龄模型的动态粒子数微粒群优化算法. 该算法建立了生物种群年龄模型,将每个粒子划分为不同的年龄段,动态地依据种群环境和个体信息有效地控制种群的粒子数规模;设计了较优粒子的生殖策略和较差粒子的死亡策略,增加群体的多样性和减少冗余计算量,以保证算法获得最优性能. 将此算法与其他改进算法进行比较,仿真测试结果表明,新算法具有较高的全局搜索成功率和效率,计算量显著降低,优化精度显著提高,能够有效地避免算法陷入局部停滞的缺点.     

近空间多武器平台对地攻击多阶段模型及算法

针对近空间多武器平台对地攻击问题,综合考虑了作战资源、目标毁伤、己方损耗、飞行最短路径等四项关键战技指标,建立了多阶段优化控制模型,给出了相关的推理过程。为避免动态规划及序列规划的计算复杂性,通过设计合适的表达方法,使粒子与可行解对应,给出了改进的粒子群优化算法及算法详细步骤,并分析了改进的粒子群算法快速全局优化的特点,说明该算法能找到优化问题的全局最优解。最后对多阶段优化问题分别用改进的粒子群算法进行求解,仿真结果验证了模型的合理性和算法的有效性。     

元启发式数据关联的多目标跟踪方法

提出了一种元启发式数据关联的多目标跟踪方法。首先,该方法根据跟踪门逻辑确定目标的有效量测。然后,利用滤波信息的似然函数描述量测点与目标之间的关联关系,并建立约束条件下多目标数据关联模型。最后,对蚁群优化算法进行改进设计,引入量测剔除策略,将求解问题转化为无约束的组合优化形式,从而利用蚁群优化算法在离散空间的启发式机制搜索量测与目标的最佳关联。仿真结果表明,该方法可以有效实现多目标数据关联且计算量较小,具有一定的工程实用价值。     

基于改进ziggurat算法的高斯白噪声发生器

经典的ziggurat算法在楔形区域和截尾区域的判决计算包含非线性运算,存在计算量大、资源消耗多的缺点。针对该问题提出了一种改进的ziggurat算法。该算法利用分段线性近似原理拟合了判决模型,优化了楔形区域和截尾区域的判决算法,将判决过程改为线性运算。新算法的效率进一步提高,相对原算法,资源消耗减少了44%以上,且经过仿真验证,算法的性能没有明显的损失。基于新算法设计并实现了一个高斯白噪声发生器,仿真和实测结果表明,该高斯白噪声发生器资源利用率高,数据吞吐率大,生成的高斯白噪声正态特性良好,功率谱平稳。     

自适应协同优化方法研究

针对一致性约束条件造成协同优化方法计算困难的问题,研究提出了一种自适应协同优化方法.首先将设计变量空间划分为三类区域,分析了每个区域内一致性约束松弛量与系统可行域和学科一致性的关系,并在此基础上提出了三种一致性约束松弛量的确定方法.然后基于上述方法,给出了自适应协同优化的算法流程,对比分析了相对于标准协同优化算法流程的改进之处.最后采用自适应协同优化方法对两个典型MDO算例进行优化,证明了该方法具有较好的鲁棒性和收敛速度.     

降低计算量的改进联合对角化算法

提出两种改进算法解决避免奇异解的联合对角化算法计算量大的问题。一方面,将对角化矩阵行列式按当前更新的列直接展开得到一种改进算法;另一方面,将列交换后的对角化矩阵进行LU分解,由分解得到的上(下)三角矩阵计算行列式,得到了另一种改进算法。由于两种改进算法都减少了一次矩阵求逆,因此降低了原算法的计算量。实验仿真表明,当目标矩阵的个数和维数较大时,两种改进算法的计算量分别为原算法的36.8%和21.5%。     

多邻域改进粒子群算法

为了改进标准粒子群算法的性能,提出了多邻域改进粒子群算法。算法提出了一种较为简单的多邻域拓扑方案,对速度惯性权重的更新策略进行了改进,引入了速度和搜索区间限制算法。经过对经典测试函数的计算测试,算法表现出良好的复杂问题求解能力。最后,针对多目标优化问题,给出了多目标应用在粒子群算法中的处理方法,并对经典的5维优化和Golinski 减速器设计问题进行了求解,通过数据比对,证明了算法性能远优于现有的一些算法。     

一种铜电解生产过程的多目标量子粒子群优化

为解决铜电解生产过程能耗高的问题,采用机理和辨识混合建模方法建立铜电解过程多目标优化模型。针对量子粒子群算法求解多目标优化问题存在的多样性差、分布不均甚至局部收敛的问题,提出了一种基于信息熵和混沌变异的改进多目标量子粒子群算法,对测试函数的计算结果表明所提出算法在求解分布性方面要明显优于其他经典算法。利用改进算法在给定电价和分时电价情况下进行铜电解过程多目标优化仿真,获得了生产工艺参数的最优组合,有效的降低能耗,为电解铜的生产过程优化提供了详细的指导和理论依据。     

动态武器目标分配问题中策略优化的改进算法

动态武器目标分配(Weapon Target Assignment,WTA)中的目标选择策略问题可以通过建立马尔可夫决策过程(Markov decision processes,MDP)模型进行研究,但目前尚无有效求解此类较大规模的MDP问题中最优策略的算法.通过分析动态WTA问题的MDP模型特点,给出了求解该问题最优策略的改进算法.该算法主要在初始策略选取规则、策略改进规则以及最优策略的判断准则等方面进行了改进.该算法具有计算量小,节省内存,并可得到最优解等优点.最后,通过算例将该算法与传统算法进行了比较.改进算法可以用于解决较大规模的动态WTA中的策略优化问题.     

摩擦式电磁离合器的多学科设计优化

摩擦式电磁离合器优化设计涉及的学科多,计算时间长,容易造成逻辑混乱问题,而传统串行优化算法割裂了学科间耦合关系难以得到全局最优解,因此引入了多学科设计优化方法。为了解决协同优化方法(CO法)不容易收敛的问题,提出了CO与同时分析和设计方法(SAND法)结合的二级多学科优化算法,给出了算法架构和计算流程。最后,对产品实例的结构参数进行优化得到了Pareto解,实现了多个优化目标。结果表明,该优化算法有效地减少了计算时间,增强了CO算法的收敛性能。     

局部均匀环境中自适应极化与波形优化检测

研究了一种局部均匀环境中的自适应优化检测算法。首先提出了两种波形设计方案;然后基于自适应子空间检测器提出自适应极化分集与波形设计联合优化检测算法,该算法首先将优化检测问题转化为多参数的联合优化问题;进而应用田口优化算法解决该优化问题。仿真实验证明,在局部均匀环境中提出算法相比其他算法检测性能获得了极大改善;重要的是,由于引入高效的田口优化算法,提出算法的效率得以极大提高。     

基于高斯过程模型的多响应稳健参数设计

针对高维试验数据的稳健参数设计问题, 在高斯过程(Gaussian process, GP)的建模框架下, 采用部分平行的GP(parallel partial GP, PPGP)模型来构建试验因子与多质量特性之间的响应曲面, 在此基础上运用多元质量损失函数作为优化指标来获得可控因子的最佳参数设计值。并且以一个经典仿真算例和两个实际案例验证了所提方法的有效性和优劣性。研究结果表明，与独立建模的单变量GP模型或Kriging模型比较而言, 所提方法不仅能够有效地处理高维试验数据的建模与参数优化问题, 而且能够获得更为稳健的优化结果, 运行效率更高。     

General Method of Building a Real-Time Optimization Policy for Dynamic Vehicle Routing Problem

Currently, most of the policies for the dynamic demand vehicle routing problem are based on the traditional method for static problems as there is no general method for constructing a real-time optimization policy for the case of dynamic demand. Here, a new approach based on a combination of the rules from the static sub-problem to building real-time optimization policy is proposed. Real-time optimization policy is dividing the dynamic problem into a series of static sub-problems along the time axis and then solving the static ones. The static sub-problems' transformation and solution rules include: Division rule, batch rule, objective rule, action rule and algorithm rule, and so on. Different combinations of these rules may constitute a variety of real-time optimization policy. According to this general method, two new policies called flexible G/G/m and flexible D/G/m were developed. The competitive analysis and the simulation results of these two policies proved that both are improvements upon the best existing policy.     

鱼雷外形多学科设计优化与仿真

分析了基于响应面近似模型的并行子空间设计方法RS-CSD的执行过程和步骤,将鱼雷外形设计划分为减阻设计和声学设计两个学科,建立了其学科分析模型和系统优化模型,针对某型鱼雷的原始线型进行了优化设计和FLUENT仿真验证,结果表明优化外形的阻力有较大的降低,噪声性能有一定的改善,优化结果和仿真结果具有一致性.     

离散粒子群优化算法研究现状综述

粒子群优化算法(PSO)是一类基于群体智能的新型全局优化方法,近年来其离散化形式和方法受到广泛关注.介绍了PSO的基本原理和更新机制,论述了离散PSO算法的研究进展和应用情况,详细介绍了两种离散化策略的机理、更新方法、计算模式和特点,讨论了离散PSO的发展趋势和进一步研究方向.     

基于多变量高斯过程模型的贝叶斯建模与稳健参数设计

针对模型预测偏差和波动的稳健参数设计问题,在多变量高斯过程(multivariate Gaussian process,MGP)建模的框架下,结合质量损失函数和非线性优化约束方法构建一个新的多响应优化模型.首先,利用成对估计方法获得超参数近似值,构建多变量高斯模型;其次,结合MGP模型特征,构造充分考虑响应波动因素的质量损失函数.利用蒙特卡罗模拟方法,获得响应落入指定区间的期望概率;然后,以期望概率为约束,结合本文所提质量损失函数建立优化模型;最后,利用全局优化算法进行寻优,获得考虑响应期望概率的优化结果.实际案例和软件仿真表明,该方法综合权衡了预测偏差和预测波动引起的不确定性对优化结果的影响.获得了兼顾质量损失和期望概率最优均衡解,从而实现稳健参数设计.     

多目标优化设计中的Pareto遗传算法

遗传算法的随机性和隐含并行性,使它能同时搜索到多个局部最优解并获得最优解集。为了发挥遗传算法群体搜索的优势,提高多目标优化设计效率和灵活性,在自适应遗传算法的基础上引入群体排序技术、小生境技术和Pareto解集过滤器,建立了一种适用于多目标优化设计的Pareto遗传算法。以Pareto前沿面的形式给出优化设计的Pareto最优解集,供设计者按设计意愿选择最优的设计结果。采用Pareto遗传算法进行跨声速翼型的多目标优化设计,设计结果表明,Pareto遗传算法是十分有效的,完全可以用来进行多目标优化设计。     

两类非数值优化方法在飞机方案设计中的比较研究

将遗传算法（GA）和模拟退火（SA）应用于飞机方案优化设计，给出了算法实现过程。对同一算例进行了优化实验，对二者进行了对比分析。实验结果表明SA达到收敛所需迭代次数及方案分析次数远较GA为多，但其优化结果要好于GA。这两类非数值优化方法应用于实际的飞机方案优化问题，必须首先解决由于所需方案分析次数太多而导致的计算效率低下问题。相对而言GA较SA在实际飞机方案设计中有更好的应用前景。     

一种基于数独分组的拉丁超立方试验设计方法

为解决拉丁超立方设计在复杂因子的实验设计空间中存在优化时间长和因子水平组合爆炸的问题。提出一种基于数独分组的拉丁超立方设计方法。该方法对因子通过数独分组降维,在降维后的各个子空间中平移种子设计。将基于数独分组的拉丁超立方设计与另外两种常用的拉丁超立方设计方法在中高维度试验空间中进行对比,结果表明,基于数独分组的拉丁超立方设计有较优的空间填充性和最短的运行时间。