新工件到达锁定初始调度的单机重调度问题

研究了新工件到达锁定初始调度的单机重调度问题.即有一组带有不同释放时间的初始工件已经按照最小化完成时间和的优化目标调度完毕,形成初始调度且已锁定,此时有一组释放时间为零的新工件到达,且需要插入初始调度进行加工,其优化目标为最小化新工件的完工时间和.文中研究了新工件的加工过程可中断和新工件的加工过程不可中断,共2类新工件到达锁定初始调度的单机重调度问题.分析了重调度问题的复杂性,针对第一类重调度问题提出了多项式算法并证明了其最优性.证明了第二类重调度问题为NP完全问题,提出了一个多项式算法,并证明了该算法的有效性和最优解的特征,解决了企业实际问题并进一步丰富了重调度理论.     

多Agent系统中的任务可调度问题

为了将Agent方法应用于应急系统等新领域,在对该类系统研究的基础上提炼出它们的公共特征,根据这些特征设计出一种MAS系统模型,并在该模型的基础上定义了相应的任务可调度问题.利用网络流模型对可调度问题进行了建模,证明了最大流算法可以求解该可调度问题,由此说明该问题是可多项式时间求解的.并且对于给定该问题的一个可调度实例,利用最大流算法还可在系统中找到一组Agent完成所有任务.通过对该网络流模型的进一步分析,得出并且证明了任务可调度判定的充分必要条件,利用这个结论可以快速判断当前任务是否可调度.     

NPC问题及某些近似算法(续)

§5.近似算法的概念及其例子由于人们普遍认为NPC类里的问题不大可能有多项式的算法,因此人们试图寻找NP—完全问题的多项式近似算法。这是当前对NP—完全问题的一个重要研究方向。本节我们仅讨论一些组合最优化问题,故下面的一些概念都是对组合最优化问题提出来的。给定一个组合最优化问题D,用opl(I)表示D中例子I的最优值,如果存在一个常数k同一个多项式算法A,使得对任意I∈D,有 R_A(I)≤k则称A为解问题D的多项式近似算法,其中     

非对称模糊加工时间工期指派调度优化问题的一类多项式求解算法

针对工件加工时间为非对称模糊数,极小化提前完工惩罚和拖期完工惩罚之和的均值的单机工期指派调度优化问题展开研究.证明了当模糊加工时间具有相同宽度比时,该问题是多项式可解的,并 给出了多项式求解算法.同时根据历史数据,构造了工期指派问题的调度模型,并利用所给出的算法求得最优解,从而 表明所提出的模型和算法的有效性.      

位势法在交通优化问题中的应用

研究了单源多汇交通优化问题及其重要性质,提出了单源多汇交通优化问题的位势法,该算法以关于费用的最短路程为初始势,以非零流的最小费用流为初始流;用标号法找可行的增广链,在标号过程中若某点不满足平衡要求则由到达该点的可行的增广链增广最小费用流的流量;以弧割为工具,计算最小费用流的势的最大调整量,并修改最小费用流的势.算例证明了算法的正确性和复杂性及算法的有效性.     

一类扰动的超椭圆Hamilton系统的极限环分布情况

在定性分析理论指导下,运用判定函数和数值探测方法,研究了一类具有幂零鞍点的超椭圆Hamilton系统在多项式扰动下的极限环个数和分布问题,这里的多项式扰动共有3个任意参数.证明了该系统在无界周期环域中最多分出3个极限环,并运用数值模拟得到了3个极限环的准确位置.该研究成果有助于进一步研究希尔伯特的第16个问题.     

网格环境下资源调度问题的统一建模与分析

结合工作流的思想,提出了一种网格资源调度的统一模型,统一了对异构资源的描述,使网格资源不仅包括技术资源如计算资源、存储资源、网络资源,也包括人力资源、代理资源等;统一了从存储结点获取数据和从前驱任务获取数据的不同的数据获取方式.阐述了多任务的资源调度问题的形式化定义、复杂性和可近似性难度分析,证明了该问题是NP完全的且是强NP完全的,不存在任何常数近似比的多项式时间近似算法.     

基于交替迭代遗传算法的多级车间生产计划与调度的集成优化

为了提高多级生产系统的运作效率,研究了一类多周期的多级车间生产计划与调度的集成优化问题,该生产系统由一级混批Job-shop车间和一级混流装配车间串联而成.首先建立了该类集成优化问题的混合整数规划模型,该模型从上下游生产车间的需求关系出发,综合考虑上下游车间的物料平衡、设备负荷以及开工位置等约束条件,同时满足优化上下游生产线的费用目标.然后提出了一种交替式混合遗传协调优化算法求解该集成优化问题,其主要思想是给定计划用一种混合遗传算法求调度,反过来给定已求调度用另一种混合遗传算法求取新计划,如此不断交替使用2种混合遗传算法实现计划与调度的同时优化.仿真结果证明了该方法的可行性和有效性.     

钢卷仓库中的吊机调度问题

研究了钢铁企业冷轧原料库中的吊机调度问题.将吊机的运输和倒垛操作集成考虑,目标函数为将全部需求板卷运输到指定位置的时间最小化.对于该问题,首先提出了一个混合整规划模型,进一步证明了该问题是强NP难的.基于对问题性质的分析,针对无倒垛操作的特殊情况,提出了多项式时间可解的最优算法.对于问题的一般情况,提出了一个启发式算法并分析了它的最坏情况.     

出厂物流调度问题及其启发式算法

针对出厂物流调度问题,建立了一类出厂物流问题的调度理论模型,证明了该问题的强NP-hard特性.基于对问题的特征分析,提出求解问题的近似算法,证明了算法的最坏性能比为3且为紧界,并通过数值仿真验证了该算法的有效性.结果表明,所提出算法对两台流水作业机器的完工时间有一定的优化.     

一种多中继协同网络吞吐量优化算法

考察了接收节点通过累积信息量完成解码的单源单宿多中继无线网络,提出了一种基于动态前向解码协议的中继节点选择及传输算法.首先,给出了在给定整个网络所需传输信息量的条件下最小化信息传输时间的数学模型,并证明了其是一个完全多项式非确定性问题,进而提出了一种分布式贪婪中继节点选择算法.该算法综合考虑了被选择节点的上行和下行链路的信道增益,不仅保证了被选中节点能够容易地解码信源信息,而且使得网络终端接收到较多的有效解码信息.仿真结果表明,该算法接近集中式最优中继节点选择机制的性能,并且其分布式实现减少了系统开销.     

Some variants of SAT and their properties

A new model for the well-known problem, the satisfiablility problem of boolean formula (SAT), is introduced. Based on this model, some variants of SAT and their properties are presented. Denote by NP the class of all languages which can be decided by a non-deterministic polynomial Turing machine and by P the class of all languages which can be decided by a deterministic polynomial-time Turing machine. This model also allows us to give another candidate for the natural problems in ((NP-NPC)-P), denoted as NPI, under the assumption P≠NP, where NPC represents NP-complete. It is proven that this candidate is not in NPC under P≠NP. While, it is indeed in NPI under some stronger but reasonable assumption, specifically, under the Exponential-Time Hypothesis (ETH). Thus we can partially solve this long standing important open problem.     

1|pj~exp(λj)|E(wjDj)排序问题

为了能在多项式时间内解决随机排序问题,针对一类特殊的单机随机排序问题1|pj~exp(jλ)|E(∑wjDj)进行研究,分别从不可中断情形和可中断情形证明,得出由于指数分布的特性,该问题均有多项式最优算法,其最优算法为WSEPT规则。     

一种基于遗传算法的网格任务调度算法

任务调度问题是一类NP问题,经典调度理论一般仅能获得问题的近似最优解.尽管已有用于任务调度的遗传算法的求解质量优于传统方法,但多数是考虑单任务或独立多任务调度的遗传算法.采用理论分析与仿真实验相结合的方法,提出了一种改进的遗传算法解决网格的任务调度问题.这种遗传算法所处理的任务不仅可以包含多个有前后约束关系的子任务,并且每个子任务可以需要多种资源.通过对比实验可以看到本文所提出的算法在网格任务调度方面要优于传统的HEFT和DLS算法.     

TTCAN周期性任务的优化调度算法

TTCAN周期性任务调度是最优装载问题的推广,它在通信时间关键的实时分布式系统中有着很强的应用背景.本文提出了4种确定基本周期的策略,给出了首次适应和最佳适应两种不同的可以在多项式时间内构造出TTCAN周期性任务调度表的算法,最后对不同规模下的两种算法的实验结果进行了比较,指出了两种算法在不同的周期策略下的渐近性能比.     

Combined Timetabling Procedure and Complete Local Search for No-Wait Job Shop Scheduling with Total Tardiness

The strong non-deterministic polynomial-hard （NP-hard） character of job shop scheduling problem （JSSP） has been acknowledged widely and it becomes stronger when attaches the no-wait constraint, which widely exists in many production processes, such as chemistry process, metallurgical process. However, compared with the massive research on traditional job shop problem, little attention has been paid on the no-wait constraint. Therefore, in this paper, we have dealt with this problem by decomposing it into two sub-problems, the timetabling and sequencing problems, in traditional frame work. A new efficient combined non-order timetabling method, coordinated with objective of total tardiness, is proposed for the timetabling problems. As for the sequencing one, we have presented a modified complete local search with memory combined by crossover operator and distance counting. The entire algorithm was tested on well-known benchmark problems and compared with several existing algorithms. Computational experiments showed that our proposed algorithm performed both effectively and efficiently.     

若干带拒绝费用的分批排序问题研究

首次考虑了工件可拒绝的单机串行分批排序问题.对于问题1,s｜s-batch,rej｜Cmax＋Σ j∈ ej,均给出了最优算法;对于问题1,s｜s-batch,rej｜Σ j∈s Cj＋Σj∈ ej,通过动态规划算法给出了多项式时间的精确算法.研究了问题1｜B〈n,rej｜Σj∈s wjCj＋Σj∈ ej中工件加工时间均相等的特殊情况.     

关于模糊工期平行机调度问题的若干结果

研究工件工期是模糊数的平行机调度问题,给出最优调度目标函数值在不同分布下该问题的4个性质,证明了Pm|di~=d~|Fmin问题是NP-难的.特别地,分析了当所有工件的dj与ej都相同时,LPT算法所得到的最小满意度相对于最优调度所对应的最小满意度的界.     

具有共同松弛时间的恶化型工件排序问题研究

研究工件加工时间具有恶化效应的单机松弛工期排序问题.其中恶化效应指的是工件的实际加工时间是其开工时间的递增函数且所有工件的恶化率相同,工件的松弛工期等于其实际加工时间加上共同的松弛时间.目标是确定工件的一个排序和工件工期的共同松弛时间使得工件的提前时间、延迟时间和工期的共同松弛时间的线性加权和达到最小.用运筹学方法证明了该问题可以转化为两个向量的乘积问题,从而多项式时间可解,并给出了求解的最优算法.     

Scheduling Non-stationary Bursts of Real-time and Non-real-time Traffic in ATM Networks

The problem of scheduling real-time and non-real-time traffic in an ATM switch multiplexor when bursts of either type of traffic occur is studied. The scheduling algorithms studied are: Queue Length Threshold (QLT) and Minimum Laxity Threshold (MLT). Analytic results based on Markov Chains are used. In addition the results are compared with an optimal (but impractical) scheduling determined via dynamic programming. Dynamic programming is used in this paper to show that MLT gives a near optimal performance trade-off between real-time and non-real-time traffic for constant arrival rates. The trade-off QLT allows is not close to optimal. For non-real-time bursts MLT still gives a close to optimal trade-off. For real-time bursts the trade-off MLT allows between real-time and non-real-time traffic is not as close to optimal, but even where the MLT trade-off is not near optimal, the QLT trade-off is much worse than the MLT trade-off.