基于遗传算法的车间设备虚拟布局优化技术研究

根据车间布局设计的最小物流费用原则,建立车间设备布局优化模型,并对该优化模型进行遗传算法求解．借鉴车间设备布局的块树表示法,设计了基本块、分割线和方向的混和染色体,并给出解码方法．根据车间布局优化的特点,改进选择算子、交叉算子和变异算子等遗传操作算子,设计基于块树的分割线有效性检验算法,并融合了选择交叉算法的优点,有效地避免了遗传过程中无效个体的大量出现,保证了算法的有效性和高效性．最后,给出了一个12台设备车间布局仿真算例,结果表明,算法快速地在进行到170代左右时达到了收敛,并采用虚拟现实技术将计算结果形象地呈现出来．本文所提出的方法能够很好地解决车间设备虚拟布局问题．     

嵌入社区半径的力引导与径向树混合布局算法

力引导布局算法存在无法展示复杂网络社区结构的缺陷,虽引入聚类的方式来展示社区结构,但社区内节点拥挤且排列无序,不利于观察社区内节点的结构特征与连边关系,为此提出嵌入社区半径的力引导与径向树混合布局算法.该算法首先采用K-means算法对网络节点进行社区划分;然后,用社区内节点数量确定社区半径,并将社区半径嵌入到社区斥力、引力中来展示社区结构;最后,采用径向树布局分层可视化各社区内节点.实验中使用拥挤区域占比、点分布偏差、节点偏差等指标验证了本算法既能降低拥挤度又能减少节点布局偏差,可视化结果显示,本算法布局社区结构明显,节点层次分明,易于理解.     

多蚁群协进化的船舶多管路并行布局优化

基于蚁群算法和协作式互利典生类协同进化算法,构建了解决船舶空间多管路并行敷设的多蚁群协作式协同进化算法模型.在算法的每次迭代中,随机选择种群的进化次序;在种群内部采用蚁群算法寻找管路的最优路径,采用优良个体构造小环境的方式,避免了管路增多情况下的组合爆炸现象.通过三维空间的管路布局实验显示,应用所构建的算法较单一蚁群算法可以在管路并行敷设中取得协同性更好的布局效果.     

图形文档布局加工的软件工具

本文对图形文档布局加工的设计思想和布局规则进行了描述,对两类常用的图形文档DFD和SC的布局加工给出了实现算法的概述。     

基于节点相似性的复杂网络聚类特征层次布局算法

针对当前现有布局算法在实际应用中存在布局耗时时间长的问题，引入节点相似性理论，开展对复杂网络聚类特征层次布局算法的设计研究。结合个性化PageRank，对节点相似度计算，完成对复杂网络的粗化处理。在此基础上，利用复杂网络中提取的节点，实现聚类特征多层次分布。通过对比实验证明，新的布局算法在实际应用中完成布局的耗时时间更短，有效促进特征层次布局的效率提升。     

针对目标的布局启发式算法

为解决二维矩形布局问题，在广泛研究各种启发式方法的基础上，提出了基于目标的启发式算法．该算法在布局开始时确定布局目标，布局过程中综合运用多种策略，让每个局部最优解达到布局目标值，得到稳定的、可靠的全局解；并且简要分析了矩形正交布局的空间分解方法，提出了群组的基本策略以及布局的定序规则和定位规则、实验结果表明，算法具有较强实用性，布局效率提高2％以上．     

基于粒度分层模型的布局算法

研究了问题求解的粒度理论在布局求解中的应用。综合约束问题求解和回溯控制策略,给出了在粒度分层模型基础上的布局算法,以往采用单一粒度模型的布局算法,由于粒度过粗或过细,不能充分利用各种约束来降低求解复杂度。文中提出的算法采用了粒度分层模型,能够利用设计过程不同阶段的约束,来缩小合适解的范围,通过多层面的约束,降低求解的复杂度,克服了以往布局算法的缺陷,通过一个住宅布局设计的实例分析了该算法的运行过程     

基于神经网络的并行布局算法

根据神经网络串行布局算法 ,进一步研究并提出了与布局问题相适应的神经网络并行计算模型及并行布局算法 ,以负载平衡及系统通信开销最小为目标 .理论分析结果表明 ,运用该算法能达到此目标 ,且具有布局质量高、收敛快、计算简单等特点 ,适于神经网络并行布局     

拓扑理论下乡村路网布局算法设计

乡村振兴背景下,乡村居民出行需求和乡村路网布局理论建设极为重要。为了提高乡村路网效率,设计基于拓扑理论的乡村路网布局算法。该方法考虑径向网络的拓扑结构,并计算了城乡交通的特征。根据特征计算结果,采用灰度相关分析方法计算了交通节点重要性指标的目标权值。结合交通节点的动态聚类结果,构建乡村道路布局规划模型,并以出行时间为目标求解该模型,完成布局规划算法的设计。结果表明,该算法在提高效率的基础上,较传统的样条法和GIS-TransCAD法,能够有效地改善城乡道路分布的平衡性和连通性。     

一类带性能约束的二维几何布局优化

提出一类带性能约束的二维几何布局优化问题模型及其求解算法．该算法分三个 阶段处理，即嵌入阶段、可行初始布局阶段和优化布局阶段，并给出每个阶段相应的几 何布局质量的评价标准函数、算法和结束准则。在具体的求解过程中；综合运用了拟 物原理、广义力矢量松弛法原理、有向树搜索原理来构造布局优化的算法．给出一种 在可行布局范围内不断压缩几何体布局的范围同时进行迭代改善布局过程的方法来寻 找最聚集的优化几何布局．用Ｆｏｒｔｒａｎ语言编制了相应算法及图形显示的程序，文 后给出了算例的验证结果。     

Markov Clustering-Based Placement Algorithm for Hierarchical FPGAs

Divide-and-conquer methods for FPGA placement algorithms including partition-based and cluster-based algorithms have shown the importance of good quality-runtime trade-off.This paper describes a cluster-based FPGA placement algorithm targeted to a new commercial hierarchical FPGA device.The algorithm is based on a Markov clustering algorithm that defines a sequence of stochastic matrices operating on a generating matrix from the input FPGA circuit netlist.The core of the algorithm tightly couples a Markov clustering process with a multilevel placement process.Tests show its excellent adaptability to hierarchical FPGAs.The average wirelength results produced by the algorithm are 22.3% shorter than the results produced by the current hierarchical FPGA placer.     

分布式存储系统中混合数据布局算法

数据布局算法是分布式存储系统的基础性算法,也是提高数据处理效率的关键。针对节点负载和通信延迟等存储节点状态,提出了一种衡量存储节点可用性的通用方法,并在分析了已有算法的基础上,综合各种算法的优点,提出了一种混合数据布局算法。该算法根据存储节点可用性不同而采取不同的数据冗余策略。通过对比分析,证实该算法在存储量与通信量方面具有较大的优越性。     

部分可重构系统布局的一种新算法

针对动态部分可重构系统的瓶颈,即布局算法必须在保证运行速度的基础上,尽可能增加可重构芯片利用率的问题,提出了一种布局算法KVIT(keeping the vertexes information of tasks).其核心思想是尝试将新到达的硬件任务放置在已布局硬件任务的顶点处,并通过对可重构芯片内部计算单元进行编码迅速判断新任务是否可放置在该顶点.该算法的时间复杂度为O(N),N是可重构系统中当前运行的硬件任务的数目.仿真实验结果表明,KVIT算法的布局质量与现有的O(N2)时间复杂度布局算法基本一致,而其执行速度则明显高于已有算法.     

大跨斜拉桥基于遗传算法的传感器优化布置方法

以润扬大桥斜拉桥为研究对象,分析了基于遗传算法的加速度传感器优化布置实施的过程,包括传感器布设位置的编码以及控制参数、目标函数和评价指标的选取.探讨了遗传算法目标函数类型、需要监控的振型数量等因素对优化布置方案的影响,提出了Gramian矩阵行列式值、MAC矩阵非对角元均方根、MAC矩阵非对角元最大值、Gramian矩阵元素和以及模态应变能这5种可行的优化布置方案评价指标,分析了多目标函数优化布置方法与单目标函数方法相比的优越性.研究结果表明,Gramian矩阵行列式是较优越的目标函数,并建议采用Gramian矩阵行列式值、MAC矩阵非对角元均方根和MAC矩阵非对角元最大值作为布点方案的评价指标.利用基于环境激励的斜拉桥现场测试数据对以上计算得到的优化布置方案和结论进行了验证.     

一种不依赖访问热度信息的分布式文件放置算法

文件放置问题一直是分布式存储领域的研究热点。分布式文件存储系统HDFS随机选择节点完成文件放置,存在访问负载分布不均衡的缺点。研究人员提出大量基于文件访问热度信息的放置算法;但是,文件的访问热度信息是动态变化的,难以准确预测。提出一种不依赖访问热度信息的分布式文件放置算法;该算法仅使用文件的创建时间信息,利用文件已创建时间与访问热度之间的相关性,首先将时间进行区间划分,然后统计出各节点在不同时间区间内所创建文件的数据量,放置过程中保持同一时间区间的数据量在不同节点间大致相同。实验结果表明,该算法不仅可以使各节点的存储负载达到均衡,还能够提升访问负载的均衡,消除因文件访问热度不均而导致的性能瓶颈。     

VBR视频的安置策略与接纳控制

讨论了 VBR视频在磁盘特别是 MZ磁盘上的安置策略、视频文件的组织模式、磁盘 I/ O调度及相应的接纳控制策略 .主要给出了一个比例安置算法和基于缓冲支持下的磁盘 I/ O平滑调度策略 ,模拟实验结果显示提出的算法和调度策略是可行而有效的     

WSN定位算法中信标节点的摆放与选择

目前已有的无线传感器网络节点自定位算法研究中,针对信标节点的研究较少,而如何选择信标节点,以及信标节点如何摆放,都对定位精度有比较大的影响.为了定量地研究这个问题,首先证明了信标节点摆放方法与节点是否能被定位之间的关系的一个定理,然后给出三维空间中信标节点的摆放方法,最后提出一种基于线性方程组的条件数的信标节点选择算法,以便尽可能地提高基于测距的未知节点自定位精度.     

基于多目标优化的虚拟机放置方法

在虚拟机放置问题中,传统启发式方法不能完全适用于复杂的云计算环境,采用智能算法的研究又缺乏对时间开销的考虑。针对上述问题,提出一种基于Memetic算法的虚拟机放置(Memetic algorithm-based virtual machine placement MAVMP)方法。MAVMP方法针对云数据中心运营情况建立了最小化能耗、最小化运行时服务等级协议违例率(service level agreement violation time per active host, SLATAH)以及最大化资源利用率的多目标优化模型,将虚拟机按照资源请求情况进行分类,并利用该分类方法改进了Memetic算法,利用改进后的Memetic算法求解多目标优化模型,得到虚拟机放置方案。仿真实验结果表明,仿真数据中心利用MAVMP方法进行虚拟机放置后,其在能耗、资源利用率以及服务质量的评价指标上都有着良好表现。并且,MAVMP方法与已有的基于智能算法的虚拟机放置方法相比计算时间也大幅下降。