一种求解阻塞流水车间多目标调度的离散差分进化算法

针对流水车间中产品不存在缓冲区的多目标优化问题,研究了阻塞流水车间的最大完工时间和总流程时间的最小化问题,提出了一种多目标离散差分进化(Multi-objective Discrete Differential Evolution,MDDE)算法搜索Pareto最优调度解。MDDE的变异个体通过非支配解或当前解的邻域随机产生,实验个体通过交叉操作产生,而选择过程则设计为一种多目标选择策略。此外,算法还混合了一种基于插入的Pareto局部搜索方法。基于标准测试算例的数值仿真实验表明,MDDE算法获得的非支配解集在Inverted Generational Distance、Set Coverage和Hypervolume性能指标上均有较好的表现。     

基于滤波波束搜索算法的置换流水车间调度问题

【目的】研究解决置换流水车间中作业完成时间与常见到期日之间的绝对偏差最小化和中间库存最小化问题。【方法】首先，构建基于最小化绝对偏差和中间库存的混合整数线性规划模型，采用两阶段法对模型进行求解；其次，提出基于精英选择策略的滤波波束搜索算法(Filtered beam search algorithm，FBSA)，将精英选择策略与FBSA融合，通过对有“希望”的迭代节点进行局部搜索和全局搜索，用以确定筛选出的最优解。【结果】通过实例仿真对基于精英选择策略的FBSA与其他智能优化算法在最优解偏差百分比、平均错误率、改进百分比等3个指标进行对比，结果显示该算法在求解所提问题时具有高效性和稳定性。【结论】基于精英搜索策略的FBSA对处理置换流水车间调度问题有着良好的效果与优势。     

分布式装配阻塞流水车间调度算法研究

针对以装配完成时间为优化目标的分布式装配阻塞流水车间调度问题(DABFSP),提出一种协同帝王蝶优化(CMBO)算法．在算法的初始化阶段,CMBO有效利用分布式装配阻塞流水车间调度问题的特征,采用构造式的方法产生可行调度序列,并作为算法的初始解;在迭代过程中,CMBO利用两种协同的离散化算子更新种群;在局部搜索阶段,CMBO利用最优解的邻域信息进一步提升解的精度与质量．在以不同工件数、机器数、工厂数和产品数为组合的900个问题实例中,测试和比较了CMBO算法及其他先进对比算法的性能．实验结果及统计学分析表明：CMBO算法在求解分布式装配阻塞流水车间调度问题时优于其他两种对比算法．     

改进遗传算法求解带不相关并行机的HFSP

以最小化最大完工时间为目标的不相关并行机混合流水车间调度问题.首先建立了不相关并行机混合流水车间调度问题的数学模型;然后提出了改进的遗传算法进行求解.为弥补遗传算法的迭代后期容易陷入局部搜索的缺陷,在传统遗传算法的基础上利用改进的自适应交叉和变异概率因子及模拟退火局部搜索策略,增强遗传算法在迭代后期跳出局部最优的能力....     

基于反向学习策略的深度搜索布谷鸟算法

布谷鸟搜索算法(CS)是一种简单有效的仿生学优化算法,但在处理高维复杂问题时不能快速收敛得到最优解,针对此问题,本文引入反向学习策略和逐维深度搜索策略改进基本的CS。在布谷鸟算法的搜索阶段,通过对Levy飞行后的解进行反向学习,从而有效提升最优解的搜索效率;另外,在每一代结束后,对当前的全局最优解进行逐维深度搜索,捕捉潜在最优解,弥补搜索步骤可能出现的问题。实验结果表明,本文对算法提出的改进,提高了算法的全局搜索能力,收敛速度以及收敛精度。     

求解带时间窗车辆路径问题的混合智能算法

基于布谷鸟搜索算法和单亲遗传算法,设计了一种求解带时间窗车辆路径问题的混合智能算法.该算法首先对客户位置进行聚类分析,然后再进行各区域的路径优化.混合智能算法不仅改进了布谷鸟搜索算法中当鸟卵被鸟窝主人发现后需要随机改变整个鸟窝位置的操作,同时引入的单亲遗传算法加快了最优配送路线的搜索速度.分析和比较了混合智能算法与布谷鸟搜索算法的计算复杂度.最后采用国际通用标准测试集Benchmark Problems进行测试.结果显示,混合智能算法是求解带时间窗车辆路径问题的一种有效算法.     

基于小批量梯度下降的布谷鸟搜索算法

布谷鸟搜索算法是一种解决函数目标优化问题的全局搜索算法,具有选用参数少、容易实现、搜索路径优、寻优能力强等特点。为了提高布谷鸟搜索算法的求精能力和收敛速度,改善后期收敛慢和搜索精度不稳定的问题,提出了一种基于小批量梯度下降的布谷鸟搜索算法。引入小批量梯度下降,优化寻找最优解的过程,加快局部最优的搜索,从而提高算法的求精能力和收敛速度。仿真实验结果表明,基于小批量梯度下降的布谷鸟搜索算法简单高效,在保持标准布谷鸟搜索算法优点的基础上提高了算法的收敛速度和寻优精度,具有较强的稳定性和鲁棒性。     

求解连续函数优化的自适应布谷鸟搜索算法

为了提高布谷鸟搜索算法求解连续函数优化问题的性能,提出一种自适应布谷鸟搜索算法,改进算法利用解与当前最优解之间对应维上距离,实现随机游动步长的自适应调整。距离当前最优解对应维越远,维的随机游动步长越长,反之越短。利用解的适应度与群体平均适应度的关系自适应调整发现概率,使劣质解比优秀解更容易被淘汰。将自适应布谷鸟算法应用于8个典型测试函数,实验结果表明,改进算法有效改善求解连续函数优化问题的性能,尤其适合求解高维、多峰的复杂函数。与相关的布谷鸟搜索算法比较,自适应布谷鸟搜索算法更具竞争力。     

基于改进候鸟迁徙优化的多目标批量流混合流水车间调度

针对2+1+1型混合流水车间,研究了多目标不相等批量流混合流水车间调度问题,提出一种基于变邻域搜索的自适应候鸟迁徙优化(AMBO)算法,实现了最小化完工时间与最小平均在制品数量的多目标优化.相比原始候鸟迁徙算法,AMBO算法引入变邻域搜索策略,实现每个算子的权重随迭代次数自适应调整,并提出了时间窗算子,以提升交换算子搜...     

一种求解带有阻塞限制的混合流水车间的禁忌搜索算法

针对带有阻塞限制的混合流水车间调度问题,提出一种禁忌搜索算法和优先级规则相结合的方法.开发了启发式调度算法求出问题初始解,应用禁忌搜索算法对工件在第一级的排序进行优化,采用优先级规则进行其他级工件的排序.实验结果表明,该方法大大缩减了搜索空间,能够较好地解决此类调度问题.     

基于动态平衡因子自适应步长的布谷鸟搜索算法

针对标准布谷鸟搜索算法依赖Lévy飞行的游走导致整个搜索过程步长具有随机性的问题,提出一种基于动态平衡因子自适应步长的布谷鸟搜索算法。通过对标准布谷鸟搜索算法中参数偏度动态自适应取值来实现算法对步长的动态自适应,同时引入动态平衡因子以调节全局适应度和当前迭代次数所占的比重,从而实现布谷鸟搜索算法收敛速度和搜索精度的平衡。测试仿真实验结果表明,与标准布谷鸟搜索算法相比,提出的算法收敛速度显著提升;与单纯依赖迭代次数自适应步长的布谷鸟算法相比,提出的算法避免了为追求收敛速度而造成的算法早熟现象。     

基于贪婪搜索和变异操作的布谷鸟算法

作为一种新型的生物启发式群体智能算法,布谷鸟算法模拟了布谷鸟生育雏鸟以及鸟类的Levy flights行为,是一种全局最优搜索算法,为了更好地提高算法对不同问题的适应能力,提出一种基于贪婪搜索和变异操作的布谷鸟(GMCS)算法.根据最优位置设计一种贪婪搜索策略,贪婪搜索策略和Levy flights随机游动搜索策略按概率交替进行,加强算法的局部探索能力;引入差分进化算法中的变异操作,提高算法跳出局部最优的能力;加入一个新的参数,根据收敛状态自适应地调整参数阈值以控制贪婪搜索策略和变异操作的执行次数.通过8个标准测试函数进行数值实验,实验结果表明,与部分改进的布谷鸟算法以及一些其他改进的演化算法相比,GMCS算法具有较好的收敛性能和适应能力,验证了改进后算法的有效性.     

基于DICA的存储受限流水车间调度

针对缓冲区空间和时间同时受限的流水车间调度问题,以最小化完工时间为优化目标建立了数学模型,并提出了求解方法。由于中间存储策略的限制,相对于普通流水车间调度问题,约束条件更加苛刻,且随着调度问题规模的增大,求解难度成倍增长,但却更加具有实用性和研究意义。帝国竞争算法具有求解精度高、收敛速度快的特点,在帝国竞争算法的基本框架上,提出了一种改进的离散帝国竞争算法。针对存储受限的流水车间调度问题,采用随机键编码的方式初始化种群;同化过程采取交叉替换的方式,并控制一定的同化概率,削弱帝国的势力,防止算法过早收敛;引入历史最优解机制,记录殖民的历史最优位置;革命过程中引入变异算子,以增强搜索能力;采用正交试验方法确定算法参数。在经典算例的基础上加入缓冲区约束并进行仿真实验,实验结果表明,离散帝国竞争算法求解质量高,收敛速度快。     

一种面向三维感知的多媒体传感器网络覆盖增强算法

现存的多媒体传感器网络优化算法,都存在着容易陷入局部最优解的问题.布谷鸟算法利用长距离的搜索可以有效地跳出局部最优解,基于多媒体传感器网络三维感知模型,提出了改进布谷鸟搜索的覆盖增强算法,该算法通过引入精英机制、多维度优化和学习反馈策略来优化多媒体传感器节点的旋转角度以降低覆盖重叠,优化网络覆盖,这是首次利用改进布谷鸟搜索算法来优化网络覆盖.最后,利用仿真实验证明了该算法可以快速有效地优化网络覆盖.     

分布式两阶段混合流水车间调度

针对分布式两阶段混合流水车间调度问题(DTHFSP),提出一种教学优化算法(TLBO)求解工厂分配问题并设计一种启发式算法解决机器分配问题,以最小化最大完工时间.首先,采用均衡工厂负载的方法生成初始班级;然后,引入淘汰机制以加强对优势解的局部搜索效率,并在自学阶段增加反思过程强化教学结果;最后,通过大量实例实验验证了教学优化算法在求解分布式两阶段混合流水车间调度问题时的搜索优势.结果分析表明教学优化算法在求解分布式两阶段混合流水车间调度方面具有更好的稳定性和求解质量.     

一种布谷鸟-交叉熵混合优化算法及其性能仿真

为了提高布谷鸟搜索算法在求解复杂优化问题时的收敛速度和搜索精度,基于交叉熵方法,构建了一种新的布谷鸟-交叉熵混合优化算法.该算法将基于模型的交叉熵随机优化算法和基于种群的布谷鸟搜索进行有机融合,采用协同演化策略,既提升了混合算法收敛速度,又改善了其全局优化能力.对经典测试函数和PID控制器整定问题的仿真结果表明,新算法具有全局搜索能力强、求解精度高和鲁棒性好等特性,是一种求解复杂优化问题的可行和有效算法.     

基于自适应步长和莱维飞行策略的改进狼群算法

群智能启发算法在解决大规模分布式问题方面有许多优势。针对传统狼群算法易陷入局部最优和精度不高等缺陷,笔者在分析狼群特点的基础上,提出一种基于自适应性步长和莱维飞行搜索策略的改进狼群算法。首先,通过自适应步长的合理变化,提高搜索精度;其次,采用莱维飞行的搜索策略,在算法后期扩大搜索范围,提高算法的全局搜索能力。最后,为了验证该算法性能,通过仿真实验和实际案例进行了测试,与其他改进方法进行比较。测试结果表明,所提出的改进狼群算法在收敛速度、精度及稳定性方面都有明显优势。     

莱维飞行与粒子群的混合搜索算法

粒子群算法在解决多维的复杂优化问题时,存在收敛精度不高和易陷入局部收敛等不足,针对这些问题,将莱维飞行与偏好随机游动引入粒子群算法中,提出莱维飞行与粒子群的混合搜索算法。在该算法的解更新过程中,采用莱维飞行、偏好随机游动与粒子群算法的更新方程以串行方式对得到的解进行更新寻优。实验结果表明,改进后的混合算法与粒子群算法相比较,加快了收敛速度,提高了搜索精度。     

一种解决有限缓冲区流水车间调度问题的复合启发式算法

针对以最大完工时间为目标的有限缓冲区流水车间调度问题,提出了一种新的复合启发式算法.算法设计中首先使用PF-NEH算法进行解空间的搜索,并采用基于插入邻域和交换邻域的可变邻域搜索算法来增强局部搜索.仿真实验表明,该算法具有高效性和优越性.     

基于CUDA和布谷鸟算法的SVM在工控入侵检测中的应用

为了提升SVM算法的分类速度和精度,提出了一种基于CUDA和布谷鸟搜索算法(CSA)的CCS-SVM (CUDA and Cuckoo Search based Support Vector Machine)算法。考虑到SVM算法在大规模数据下训练速度慢的缺点,利用基于CUDA的并行技术对SVM进行并行化。针对布谷鸟搜索算法寻优精度低和收敛速度慢的问题,提出了两点改进:第一,考虑了寻优过程中个体适应度对莱维飞行步长因子α的影响;第二,在偏好随机游动环节引入惯性权重。最后利用CCS-SVM算法对工控网络标准数据集进行入侵检测仿真实验,结果表明:该算法在保证入侵检测准确率的同时,检测速度提升了近3倍。