基于Backbone的空间收缩与划分算法

搜索空间的规模和复杂程度是决定问题求解难度的重要因素,而解空间的信息往往可以引导搜索找到最优解。在已知JSP空间结构的基础上,提出一种空间收缩与划分算法。算法利用搜索算法获得的较优解,结合组合优化问题解的backbone的概念,将搜索空间收缩并划分为一个或多个优解域,在优解域内再进行小规模问题的优化。该算法不必在求解前或求解过程中进行大量的统计分析工作,可以利用求解信息对解空间的地形进行估计,提高求解速度和解的质量。实验结果也证明了算法的有效性。     

A niche-based evolutionary Tabu search algorithm for optimal coordination of protection relays in power networks

In this paper, refusal of operation and the degree of constraint violation are considered as one part of the objective function for optimizing the protection relay setting coordination of over current relays in power systems; a new expression of objective function in this optimization problem is proposed. To combine the advantages of both Tabu search (TS) and evolutionary algorithms (EAs), a new niche-based evolutionary Tabu search algorithm (named NETS) is presented to solve this optimization problem. Moreover, in two cases of power networks, comparisons between NETS and two published algorithms are given. Experimental results show the expression of the objective function for protection relay setting is feasible and reasonable, and the proposed algorithm NETS exhibits a good performance. Biography: YUAN Rongxiang (1965–), male, Professor, Ph. D., research direction: safety and stability in distributed power networks, relay protection, information and intelligent of power system.     

带平衡约束的圆形packing问题解空间结构分析

带平衡约束的packing问题属于NP-hard问题,不同问题的函数往往对应不同的解空间结构,解空间的结构对算法的寻优搜索效果有很大影响.以一类2D带平衡约束的圆形packing问题(转动圆桌平衡摆盘问题)为例,利用主元分析,对用进化算法求解的该问题的解空间结构进行分析,给出可视化主元地貌图,指出该问题的主元解空间结构是一种极限突变和对称的多模态的地貌结构.该解空间结构可以为构造具有针对性的新算法或选择算法提供理论依据.     

约束p-中位问题的适应值曲面分析

适应值曲面分析法是研究问题结构及其搜索空间特征的有效方法．文章借助测度指标对约束p-中位问题(CPMP)的适应值曲面进行分析，并设计了合理的投影方法，将适应值曲面投影在三雏空间中，以便于直观地研究曲面的结构特征．通过对适应值曲面的研究，得到了CPMP的结构特征，理解了其难优化本质，进而指导算法设计，以更好地求解该类问题．     

平面选址问题的萤火虫算法

平面选址问题是工程设计、线路布置、项目选址等工作中经常碰到的典型组合优化难题,根据群集智能优化原理,给出一种基于人工萤火虫群优化算法的求解方法,并针对平面选址问题进行求解.为避免算法陷入局部极值,将一种邻域搜索的局部搜索方法引入萤火虫算法中.通过对典型平面选址问题的仿真实验和与其它算法的比较,表明算法可行有效,且具良好的全局优化能力.     

Methods of constructing optimal wavelet filters based on genetic algorithm

In this paper, algorithms of constructing wavelet filters based on genetic algorithm are studied with emphasis on how to construct the optimal wavelet filters used to compress a given image,due to efficient coding of the chromosome and the fitness function, and due to the global optimization algorithm, this method turns out to be perfect for the compression of the images. Foundation item: Supported by the Natural Science Foundation of Education of Hunan Province(21010506) Biography: Wen Gao-jin( 1978-), male, Master candidate, research direction: evolutionary computing.     

求解多起点多旅行商问题的K-means聚类信息传播算法

多旅行商问题在实际生活中有着较为广泛的应用价值,该问题的求解受到越来越多学者的关注。信息传播算法是一类求解组合优化问题最为有效的方法,基于K-means聚类技术,给出了求解多起点多旅行商问题(multiple depots multiple traveling salesman problem, MMTSP)的信息传播算法,该算法采用K-means聚类算法将旅行商问题进行聚类,从而形成若干不同类,对每一个类采用信息传播算法进行旅行商搜索,将每一个类的搜索结果进行综合,得到MMTSP问题的解。通过对旅行商标准测试数据集中的多种实例进行测试,并与ABC、ACO、PSO、IWO、TWPS、AC-PGA、STASA＿2OPT和STASA 8种算法进行试验对比分析。结果表明本文算法最优值小于其他算法和算法稳定的优点。     

Binary Particle Swarm Optimization Based Hyper-Heuristic for Solving the Set-Union Knapsack Problem

The set-union knapsack problem(SUKP) is proved to be a strongly NP-hard problem, and it is an extension of the classic NP-hard problem: the 0-1 knapsack problem(KP). Solving the SUKP through exact approaches is computationally expensive. Therefore, several swarm intelligent algorithms have been proposed in order to solve the SUKP. Hyper-heuristics have received notable attention by researchers in recent years, and they are successfully applied to solve the combinatorial optimization problems. In this article, we propose a binary particle swarm optimization(BPSO) based hyper-heuristic for solving the SUKP, in which the BPSO is employed as a search methodology. The proposed approach has been evaluated on three sets of SUKP instances. The results are compared with 6 approaches: BABC, EMS, gPSO, DHJaya, b WSA, and HBPSO/TS, and demonstrate that the proposed approach for the SUKP outperforms other approaches.     

通信网频率分配算法研究

本文总结了在频率分配领域中运用的各种可行、有效的智能算法,它们是：遗传算法,蚁群算法,模拟退火算法,禁忌搜索算法等。这些算法大大丰富了现代优化技术,也为那些传统优化技术难以处理的组合优化问题提供了切实可行的解决方案。对频率的分配有参考价值。     

一种解决TSP问题的自适应协同演化计算方法

针对遗传算法和蚁群算法存在运行时都会出现停滞、早熟等现象,且容易陷入局部最小的特点,提出了一种将两者结合协同演化运行的方法,通过建立对这两种算法状态的评估函数来动态判断其运行状态是否正常,进而动态调整运行的算法,从而最大程度地避免了这两种算法运行时的缺点.对TSP问题进行了实验测试,结果表明：此方法在收敛速度、寻优结果上都较上述两种算法单独运行有着明显的优势.     

基于人工蜂群优化的密度聚类异常入侵检测算法

采用改进的人工蜂群优化算法解决密度聚类异常入侵检测中的参数和特征组合优化问题. 首先, 在初始化蜜源阶段采用不同的编码方法分别对参数和特征值进行编码; 然后, 在邻域搜索阶段利用两种搜索策略分别对参数和特征值进行搜索; 最后, 为满足异常入侵检测对低误报率的需求, 在新的适应值函数中加入误报率影响因子. 实 验结果表明, 基于人工蜂群优化的密度聚类异常入侵检测算法不仅提高了正常行为轮廓的精度, 而且降低了计算开销和存储空间, 并在一定程度上消除噪声特征的干扰, 实现了检测性能的提升.     

战时车辆调度问题算法及应用分析

战时车辆调度是精确后勤的核心内容之一,对提高部队机动性和后勤保障能力具有重要作用.对战时车辆调度问题进行分析研究,提出一种快速、高效的算法.对战时多任务车辆调度组合优化问题,即NP-Hard问题进行求解.构造了一个两层搜索结构的遗传禁忌混合算法,该算法充分利用了不同领域搜索方法的优点,增强了算法在解空间中的搜索能力和运行效率.试验分析结果表明:所提算法能有效地解决战时多任务车辆调度问题;与基本遗传算法相比,该算法的优化能力、运行效率、可靠性均得到了提高.     

无线传感器网络基于改进遗传算法的节点调度

节点调度问题是经典的NP-hard组合优化问题之一。为解决该问题提出了诸如蚁群算法、粒子群算法和遗传算法等智能算法,以遗传算法(genetic algorithm,GA)更为有效,但经典的遗传算法在解决节点调度问题时,其算法自身存在寻优速度慢,容易陷入局部最优。提出一种改进的轮盘赌优化方法,该方法基于适应度比例的选择,即用全部个体的选择概率来计算累计概率,产生完整的子代个体并保留其基因,避免陷入局部最优,进而快速精确地求出节点调度问题的最优解,实验结果表明,经过改进的遗传算法求解的路径长度、收敛性和运行时间等指标均有明显改善。     

基于改进麻雀搜索算法的最大指数熵分割方法

为了解决基本麻雀搜索算法(sparrow search algorithm,SSA) 依赖初始种群和求解精度不高的问题,提出一种基于Circle混沌映射和随机游走的改进的麻雀优化算法(improved sparrow optimization algorithm,CRSSA) 。该算法为了增强麻雀种群的多样性,在麻雀初始阶段引入混沌Circle 映射; 采用随机游走对最优麻雀进行扰动,使其在麻雀寻优后期,增强算法全局搜索能力,跳出局部最优。同时选取15个测试函数对其算法进行性能测试。结果表明：与原始的SSA 、蜉蝣算法(mayfly algorithm,MA) 、粒子群优化算法(particle swarm optimization algorithm,PSO) 、鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm,WOA) 和灰狼优化算法(gray wolf optimization algorithm,GWO) 相比,改进的麻雀搜索算法具有寻优速度快、求解准确度高和鲁棒性强等优点。将该方法应用在多阈值图像分割中,通过对比不同算法的峰值信噪比(peak-to-signal ratio,PSNR)、结构相似性(structural similarity index,SSIM)、适应度函数值和运行时间性能指标,可有效解决多阈值分割问题,具有一定的工程应用价值。     

基于改进差分进化的高精度粒子滤波算法

针对智能优化粒子滤波算法精度较低和收敛速度慢的问题,提出一种改进适应度函数和搜索策略的差分进化粒子滤波算法(IDE-PF).该算法通过自适应融合粒子权值和量测误差得到适应度函数,并利用该函数评价粒子的可信度,引导粒子向后验概率密度取值高的位置移动,同时引入新的搜索策略,不仅保持了粒子多样性,还加快了算法收敛的速度.仿真结果表明,该算法可有效提高智能优化粒子滤波对于非线性系统状态估计的精度和实时性.     

基于改进隶属云模型蚁群算法的喷涂机器人喷枪轨迹组合优化

摘要： 针对复杂曲面分片后的喷枪轨迹组合优化问题,利用哈密尔顿图将其转化为广义开环旅行商问题(OTSP),采用“问题无关的进化算法与问题相关的局部搜索相结合”的策略,首先引入隶属云模型来自适应调节蚁群算法中控制的随机性,然后引入K-opt局部搜索策略的基于改进隶属云模型蚁群算法(MCMACA)对喷枪轨迹组合优化的OTSP问题进行求解.仿真结果表明,改进隶属云模型蚁群算法的全局搜索性和局部收敛性更佳,在复杂曲面上对喷涂机器人喷枪轨迹进行优化具有明显的优越性.
关键词： 组中图分类号：文献标志码： A     

改进的粒子群优化算法在云计算任务调度中的应用

针对粒子群优化算法在求解云计算任务调度问题中存在的收敛速度慢、精度低、易陷入局部极值等缺陷,综合考虑最大完成时间最少、任务执行总时间最优两个优化目标,提出一种多策略融合的粒子群优化(multi-strategy particle swarm optimization, MSPSO)算法,并将其应用于求解云计算任务调度问题。该算法融合模拟退火算法、饥饿游戏搜索和双重变异限制策略。首先,通过模拟退火算法动态更新惯性权重,平衡粒子群优化算法的全局搜索和局部搜索,帮助粒子跳出局部极值。其次,引入饥饿游戏搜索算法优化粒子位置更新策略,在算法后期加快粒子收敛速度,提高结果精度。最后,采用双重变异限制策略,同时限制粒子速度和位置,避免粒子发生越界。与其他3种粒子群优化算法进行对比实验,在适应度平均值、最小值、标准差3个方面,MSPSO都有更好的表现。通过仿真,在求解不同任务量的云计算任务调度问题中,MSPSO在总成本、适应度值最小化两方面均表现出明显优势。尤其当任务量为40时,MSPSO总成本比其他算法分别降低了14.4%、15.3%、11.2%,适应度值分别降低了10.5%、10.6%、7.6%,...     

基于混沌理论和自适应惯性权重的PSO算法优化

针对粒子群算法固定惯性权重和早熟收敛的缺陷,提出一种动态自适应惯性权重调整策略,有效增强了算法的全局和局部寻优能力;并针对早熟问题,采用混沌映射方法增加种群多样性,同时利用负梯度方向调整群体极值,极大降低了算法陷入局部极值的概率.通过在多个常用测试函数上与其他算法比较,证明了所提改进粒子群算法的正确性和有效性.     

基于改进樽海鞘群算法的到达时间差定位

针对室内到达时间差(time difference of arrival, TDOA)位置估计中的非线性最优化问题, 提出用改进的樽海鞘群算法搜索目标位置. 通过选择最优主基站构造改进的适应度函数, 使适应度函数可以更好地反映解的优劣程度, 提高了搜索精度. 在初始樽海鞘种群中引入近似解, 使全局搜索的步骤得到简化, 加快了算法前期收敛速度. 采用自适应跟随策略更新追随者位置, 解决局部开发低效问题, 加快了算法后期收敛速度. 仿真结果表明, 基于改进樽海鞘群算法的 TDOA 定位技术相比其他元启发式算法具有更高的定位精度和更快的收敛速度.     

Gomory＇s Method Based on the Objective Equivalent Face Technique

This paper discusses a re-examinatlon of dual methods based on Gomory＇s cutting plane for the solution of the integer programming problem, in which the increment of objection function is allowed as a pivot variable to decide the search direction and stepsize. Meanwhile, we adopt the current equivalent face technique so that lattices are found in the discrete integral face and stronger valid inequalities are acquired easily.