变量约束网的建模和推理算法

设计的变量约束网是一个能够综合表达变量间各种约束关系的网络结构。文章中首先介绍了它的结构特征;然后给出了它的建模方法和可在Ｗｉｎｄｏｗｓ下操作的图形建模工具;最后讨论了该约束网的推理算法,即如何通过约束传播完成相关变量的求解,此算法与网络的复杂程度无关。利用文章提出的方法可构造任意复杂的变量约束网,完成对复杂系统的变量求解;与传统的表示方法相比,简化了问题求解过程,从而提高了求解效率。     

一个新的求解等式约束优化问题的信赖域算法

给出一个新的求解等式约束优化问题的信赖域算法．在一定条件下，得到算法的整体收敛性．     

包含两类变量的离散变量框架结构拓扑优化设计

将包含两类变量的桁架结构拓扑优化设计的概念及求解离散优化的相对差商法进一步推广到由梁单元组成的框架结构的拓扑优化，建立了包含两类变量的框架结构拓扑优化设计模型，构造了包含应力约束和位移约束的统一约束函数，发展了统一处理两类变量，求解包含两类变量的框架结构拓扑优化设计问题的算法，并给出了两个算例．     

基于配置约束处理的产品配置设计方法

为了解决复杂的配置设计问题，提出了一种集成配置设计方法．该方法包括3个相互协作的过程：通过实例匹配技术从现有设计实例库中搜索满意设计解；通过领域知识的支持解决具有强烈知识依赖性的模块配置问题及关键参数的赋初值问题；通过进化算法解决配置设计过程中参数的求解和优化问题．针对参数求解和优化过程中的一些复杂配置约束，在传统进化算法的基础上提出了约束校核操作和再设计规则的配置约束处理方法．最后以蜗杆减速器为实例，验证了所提出的基于配置约束处理的产品配置设计方法能够快速给出良好的设计解，从而为复杂产品的配置设计问题提供求解方案．     

有风险控制的log-最优投资组合问题的一个黎曼几何随机算法

针对有风险控制的log-最优投资组合问题，提出了一个自适应的随机算法．该算法通过引进松弛变量，把对风险控制的不等式约束化为等式约束；再通过引进罚参数，运用罚函数法对风险控制的等式约束进行处理，从而将原来的问题化为一系列新的随机优化问题，再利用黎曼流形上的随机优化算法对其进行自适应求解．最后，使用该算法对上海证券交易所的实际数据进行了模拟计算，得到了很好的计算效果．     

基于分流率的路径交通量求解算法

为求解交通分配问题，提出一种基于分流率的路径交通量求解方法．该方法通过求解一个基于分流率的交通分配模型确定了满足用户平衡准则的路径交通量．文中首先给出分流率的定义，并根据该定义建立一个以分流率为求解变量的交通分配模型，然后证明该模型等价于传统的以路径交通量为变量的交通分配模型．新建模型是一带等式约束和不等式约束的非线性规划，它的变量个数是网络中终点个数和路段个数之积的线性函数，且比以路径交通量为变量的交通分配模型要少很多．文中通过引入网络中节点和有向路段的平均成本的定义简单有效地解决了新建模型消除等式约束后梯度难以求解的问题，并以此给出新建模型的求解算法．该算法以近似Newton方向到约束空间上的投影作为下降方向，用不精确搜索技术确定搜索步长．文中从理论上证明了算法的可行性和收敛性，并通过算例阐述了算法的有效性．计算结果表明：该方法可在理想的时间内求解大规模网络的交通分配问题；在计算时间、计算精度和所需存储内存上比其他能够确定出路径交通量的求解算法都要优越；在相同的计算精度下计算时间仅仅是其他算法的三分之一，甚至更小．     

一个解非光滑方程组的Levenberg-Marquardt算法

给出了一个求解非光滑约束方程组的Levenberg-Marquardt算法,每一步迭代中只需求解一个严格凸的二次规划问题．首先,利用松弛变量的绝对值函数将原问题转化成一个无约束方程组;然后,结合光滑化技术设计Levenberg—Marquardt算法．此算法具有全局收敛性,并且在弱于非奇异性的局部误差界条件下,具有局部二次收敛性质．初步的数值试验结果表明,此算法实际计算效果良好．     

一种基于Minmax算法的混合MIMIC算法

将Minmax算法与MIMIC算法相结合,提出一种基于Minmax算法的混合MIMIC算法.该算法不再利用传统的约束保持法和可行规则法处理约束条件,而是结合Minmax算法的思想将约束问题转化为无约束问题,并利用MIMIC算法对无约束问题求解.数值试验结果表明:该算法能收敛到满足约束条件的全局最优解,并且具有很强的全局搜索能力,为解决非线性约束优化问题提供了一种新的有效途径.     

参数化弧相容约束传播

为进一步提高约束满足问题求解算法的效率,对约束传播过程进行了分析,并使用变量论域缩减比例对弧相容传播深度进行参数化描述,同时提出了一个约束传播程度可以控制的弧相容传播算法,研究了在不同参数下约束求解算法的效率。该算法在“明月1.0”架构下实现。实验结果表明,约束传播程度是影响算法求解效率的一个重要因素,通过调整控制参数可以使算法效率提高3~4倍。     

求解约束优化问题的一种新的进化算法

针对约束优化问题引入半可行域的概念, 提出竞争选择的新规则, 并改进了基于竞争选择和惩罚函数的进化算法的适应度函数; 结合粒子群优化（PSO）算法本身的特点, 设计了选择算子对半可行域进行操作, 从而得到一个利用PSO算法求解约束优化问题的新的进化算法. 实验证明了算法的有效性.     

具有柔性约束指派问题的一种新解法

将经典约束满意问题推广到柔性约束满意问题,并研究求解具有柔性约束规划问题的模糊满意解和Discrimin最优解的算法.最后,用实例说明了该理论方法在求解约束指派问题中的应用.     

模糊约束网络在机床产品协同设计冲突检测中的应用

分析了机床产品协同设计中约束的内涵和特点,并用EXPRESS-G图描绘了约束网络的结构模型.将机床产品协同设计中的约束分为硬约束和软约束,从数学上给出模糊约束和模糊约束满足问题的定义.采用遗传算法作为协同设计过程中模糊约束满足问题的求解方法,在遗传算法的运行过程中对软硬约束分别进行了不同的技巧处理,遗传算法利用硬约束通过前向检查算法随机产生几何可行初始群体来限制设计空间,并给出遗传算法的具体实现过程.提出了基于模糊约束网络的冲突检测系统的体系结构,并对原型系统进行开发.最后,以某车床传动轴的设计为例验证了约束在协同设计冲突检测中的应用.     

基于分布式约束满足的产品配置研究

针对分布式网络化产品配置的特点,将产品配置问题抽象为约束满足问题进行研究.为解决配置知识共享及配置知识的语义表达问题,采用本体驱动的面向对象的思想构建产品配置约束网络结构模型,将该模型转化为分布式约束满足问题(Distributed Constraint Satisfaction Problem,DCSP)求解模型,从而可以准确、完全地描述产品零部件的结构及设计知识,并采用异步弱授权回溯算法进行约束求解,大大提高了求解的搜索效率和准确性.最后给出模型在水泵产品配置设计过程中的实际应用.     

股票市场操纵行为的模型分析

运用操纵收益模型分析了股价操纵者模仿内幕交易者进行市场操纵的过程，并分析了影响操纵成功的因素及操纵者、跟风者的收益状况．研究结果表明，与操纵者相比，跟风者承担的风险较高而获得的收益较低；减少市场内幕交易可以在一定程度上遏制市场操纵行为；在市场整体价值水平保持平稳，或保持稳定提高的情况下，出现市场操纵的可能性较大，监管者尤其要加以重点关注．     

基于遗传算法的高校排课数学模型

排课问题是一个有约束、多目标的组合优化问题,并且已经被证明是一个NP完全问题。针对高校排课过程中存在诸多约束因素的问题,提出将遗传算法与约束条件算法相结合的排课算法,由约束条件算法确定排课任务的优先次序,遗传算法解决单个排课任务时间片分配的优化问题。实验结果表明,该算法能够改进算法性能,提高排课效率。     

The Application of Constraint Satisfaction Technique in Conflict Detection and Resolution

The conflict detection and resolution in collaborative design is a key issue to maintain multidisciplinary design consistency,This paper proposes a new method for conflict detection and resolution based on constraint satisfaction technique.The representation of design constraint,the interval arithmetic of the constraint satisfaction problem CSP and the conflict resolution strategy based on constraint relaxation and adjustment are introduced.A constraint-satisfaction based conflict detection and resolution tool CSCDR is then developed.It can help collaborative designers to detect and resolve the conflicts in time in the early stage of the design process so that the unnecessary design iteration and repeated negotiation are avoided and the design efficiency is then much improved.A design case illustrates the effectiveness of CSCDR.     

基于约束满足方法求解热轧带钢库存匹配问题

针对现代钢铁企业生产管理中的客户订单与热轧带钢库存产品的匹配问题,在考虑规格、质量、等级以及生产工艺约束的基础上,建立了旨在最大化订单满足率且最小化匹配损失的约束满足模型.在对问题以及匹配对象特点进行分析的基础上,引入匹配损失矩阵作为订单与库存余材属性匹配差异的损失惩罚,考虑到问题的复杂性,采用基于变量选择和值选择的启发式算法求解模型的近优解,并通过数值实验对提出的算法进行了验证.     

模糊环境下二层报童问题建模与解法

讨论模糊环境下二层报童问题,分别建立约束具有模糊系数与带有模糊约束的模型,通过满意度和隶属函数将问题进行转化,并给出问题的求解方法.     

双面约束的理想加载

变结构系统理想化处理的方法之一,是把变结构问题看成约束的加载或解除,其中最简单的情况是双面约束的理想加载。所谓理想加载是指加载中的作用力仅是加载约束的理想约束力。从分析力学的角度,给出了双面约束的理想加载的理论。本理论的特点在于揭示了双面约束理想加载的力学实质,而且更便于扩展。     

多学科协同优化方法的分析与改进

深入分析了标准协同优化、动态松弛协同优化和两阶段协同优化方法的几何特性,进而比较了各自的优化特性.针对协同优化对初始点敏感的问题,通过增加总体一致性约束的方法,提出了基于先验约束法的SGO方法.针对设计变量数量级相差较大的协同优化问题,为了提高学科间的一致性,给出了基于加权方法的学科间一致性约束表示式.最后,通过悬臂梁...