基于计算代数和图分解的几何约束求解技术

满足几何约束是参数化设计中的中心问题。在许多应用中 ,需要找到约束系统的全部解。基于计算代数的方法可以实现这个目的 ,但其弱点在于计算复杂。利用图分解和计算代数相结合的方法对约束系统进行求解。通过图分解 ,将一个约束系统分解成为许多子系统 ,利用吴方法等技术求出各子系统的解 ,将各子系统的解结合从而求出整个约束系统的全部解。该方法比单纯利用计算代数求解高效 ,并且不会改变约束系统的解集。实验结果表明 ,该方法可以有效地求解某些约束系统     

基于约束的参数化设计

提出了一种基于结构点的约束求解模型 ,此模型把几何元素映射成结构点 ,把约束分解为距离约束和方向约束 .此模型利用几何约束图表示几何约束系统 ,通过对几何约束图的方向化确定出结构点的求解次序 ,并针对不同的结构点分别采取代数求解方法和数值求解方法 .     

最大公共子图的约束符号求解方法

【目的】探索求解两个图最大公共子图的方法。【方法】建立最大公共导出子图的软约束满足问题(Soft CSP)模型,提出代数决策图(ADD)的符号求解算法。首先,分别对两个图中的变量和值域进行编码,完成两个图的ADD表示;其次,基于深度优先分支定界算法的思想,利用符号ADD的相关操作,实现对最大公共导出子图的求解。【结果】算例结果表明,该方法准确可行。【结论】该方法能有效缩减搜索空间,从而提高问题的求解效率。     

基于约束满足求解思路的卫星接收任务调度

针对地面站接收资源的组织和工作方式建立了一个资源配置图,在资源配置图的基础上进一步建立调度问题解空间的数学模型。在研究了一类约束满足问题之后,提出一种基于资源配置图的局部搜索解空间的多站多星接收任务调度算法,并分析了算法时间性能。     

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.     

一种遗传算法求约束优化问题的新方法

为了更好的解决约束优化问题,介绍了利用遗传算法求解约束优化问题的一般方法,在分析传统方法的基础上提一种遗传算法求解约束优化问题的新方法,将约束优化问题分成两步:首先不考虑目标函数,把约束优化问题转换为一个约束满足问题来处理,获得一个可行解;然后对目标函数和已满足约束的条件进行优化,最终获得一个最优解。还对该方法在不同问题下作了分析,证明了该方法对求解有约束优化问题有良好性能。     

具有约束的实验分组设计的模拟退火算法

实验分组设计是许多科学研究都要面临的问题,常常要求分组中的因子之间必须满足一定的约束关系,这样,该问题就转化为给定一组约束关系,要求设计出满足这纽约束关系的实验分组。该文以心理学中的语言学习问题的实验研究为例,探讨了如何把这样一个具有约束的实验分组设计问题转化为最小化优化问题,然后使用模拟退火算法去解决它,仿真表明所采用的方法是有效的。     

基于均值约束满足度剪枝策略的高效序列模式挖掘算法

为了减少无用候选序列的生成,并使挖掘得到的序列模式符合用户要求,约束条件下的频繁序列模式挖掘已成为数据挖掘领域的一个新的重要研究方向.作为强约束形式的一种,均值约束目前仍然是基于约束的频繁序列模式挖掘的一个困难问题,其主要原因在于很难利用均值约束来进行序列模式挖掘中的剪枝.为此,提出了一种基于均值约束满足度剪枝策略,并且以前缀增长方法为基础设计了一个有效的频繁序列模式挖掘算法.通过分析并实验验证了该算法的时间效率和剪枝性能,结果表明,该方法是有效的.     

参数化设计的研究与应用

参数化设计是目前CAD发展的主流方向，本文通过对各种参数设计方法分析的基础上，提出一个基于几何约束图的参数化设计模型，并给出参数化模型的数据结构和约束求解算法，此算法可以有效地检查系统的过约束和欠约束情况。     

基于软约束满足理论的用户偏好建模方法

用户建模是电子商务领域的重要研究问题之一,但是到目前为止还没有非常有效的方法能够建模用户的动态偏好等特征。在分析电子商务领域用户偏好特征获取一般特点的基础上,提出基于实例的两阶段递增式用户偏好特征获取方法。并采用基于半环的软约束满足问题表示用户的各类偏好特征,将用户建模看成是潜在方案空间上施加一系列偏好约束的过程。提出不同的偏好约束类型以及利用偏好约束建立用户模型的过程,实现电子商务领域复杂用户偏好的灵活建模。     

空间方向关系推理计算的NP完全性研究

空间方向关系推理问题的NP完全性证明是基于两个重要的变换基础之上的，其中一个变换是把空间方向关系推理问题变换为一个限定满足问题，基于这种变换，空间方向关系推理问题中的变量和值域相应地变换为限定满足问题中的空间目标和方向关系限制；另一个变换是从不全等3可满足问题到方向关系限定满足问题，基于这种变换，3可满足问题实例中的变量可以变换为两个方向关系限制。为此，一个满足所有目标方向关系限制的空间结构可以建立，从而可以证明空间方向关系推理问题的NP完全性性质。     

改进的基于包含约束的指针分析法

针对基于包含约束的指针分析法存在的主要问题是包含约束语言的限制性和约束图的简化,提出了一个基于包含约束语言的指针分析算法。首先对包含约束语言进行扩展,使其不再局限于几个基本形式,并进一步给出约束传播规则;然后一次性构建约束图,图中不再存在复杂边,整个分析过程由动态转化为静态;最后,提出一个算法对简化的约束图进行分析,得到指针信息。实验结果表明,该算法能够精确地分析出一个指针的任何级别脱引用的指向信息。     

几何约束系统推理研究

融约束网络、自由度分析及图理论为一体，提出了一套关于几何约束满足问题的最大归约算法体系，最大归约理论首次揭示了几何约束系统内在的串、并、耦合机制，为几何约束推理提供了新的方法。     

基于关系图邻接矩阵逼近的推荐系统

在基于关系图约束的推荐方法中,引入用户图(项目图)约束的目的是保持原始的高维用户表征空间(高维项目表征空间)与低维的隐性用户表征空间(隐性项目表征空间)之间用户关系(项目关系)的一致性.不同于传统的基于关系图Laplacian矩阵的一致性约束,本文提出一种基于关系图邻接矩阵逼近的推荐模型,从相似性空间一致性角度进行约束,在保持高维表征空间与低维隐性空间的一致性关系的同时,可以一定程度上避免局部过拟合问题.在EachMovie与MovieLens数据集上的实验结果验证了本文算法的有效性.     

基于罚函数和特征空间的子阵级自适应波束形成

基于线性约束最小方差(LCMV)准则的自适应波束形成算法在实际中得到了广泛的应用,但当其应用到子阵级时,自适应方向图主瓣变形且旁瓣升高,抗干扰性能严重下降.针对这些问题,提出一种基于罚函数和特征空间的子阵级自适应波束形成算法,引入罚函数对自适应方向图进行约束使其逼近期望的静态方向图;同时在干扰子空间约束波束响应为0,对干扰信号进行抑制.该算法在有效抑制干扰的同时,能够使主瓣保形并保持较低的旁瓣,还能获得较好的输出信干噪比.通过阵列方向图及输出信干噪比的计算机仿真验证该算法的有效性.      

改进的空间蚂蚁聚类算法

障碍约束下的空间聚类问题具有很强的实用价值,是空间数据挖掘中的一个重要研究课题.笔者讨论了带障碍约束的空间聚类问题,研究了一种基于蚂蚁算法的带障碍约束空间数据聚类分析方法,设计了一个带障碍约束的蚂蚁空间聚类算法.实验表明,该方法兼顾了局部收敛和全局收敛性能,考虑到了现实障碍物对聚类结果的影响,使聚类结果更具有实际意义.     

实时系统时间约束验证

为保证实时系统满足特定的时间约束,该文提出了一种时间约束的建模和验证方法。定义了基本的时间概念,提出了基于改进的STP(simple temporal problem)时间约束建模方法,提出了约束图的一致性检测的约束求解算法,给出了将复杂时间约束转化为基本时间约束的机制,并以典型的数据处理单元(data process unit,DPU)系统的实际时间需求为例,进行了实例分析和实验。该文系统地分析了时间故障模式,与已有的方法相比更加准确地描述时间点、时间区间之间的约束关系,从而可以更有针对性地检验系统的时间缺陷。     

汽车内部布置概念设计建模

用面向对象分析方法给出了汽车内部布置概念设计对象的层次结构,建立了对象之间面向舒适坐姿的连接依赖关系,并用动态约束网络描述了对象之间的动态约束关系,采用约束满足问题求解策略求得满足约束条件的布置参数.     

一种混合一维搜索的矢量拟态物理学算法

针对约束优化问题,首先引入收缩系数,使得越界个体沿着速度方向回到问题空间,并且保持搜索方向不变。然后利用违反约束量函数来判断个体是否在可行域内,用一维搜索的方法保证个体在迭代过程始终都在可行域内。最后利用矢量拟态物理学优化算法搜索目标问题的最优解。通过对10个典型约束优化测试函数的仿真测试,并与类电磁算法比较发现,本算法在最优适应值的精度上优于类电磁算法,方差的结果也说明了算法的稳定性,这表明该算法是简单有效的。     

约束条件下的线性阵列天线方向图正交综合法

在线性阵列天线方向图正交综合方法基础上引入约束条件实现阵列方向图的约束正交综合。此方法保持了非约束正交化方法中因采用了正交化处理而使得计算更为简便的优点,能实现均匀或非均匀直线阵的综合。实验结果表明,约束正交综合法能很好实现在主波束导向约束、零点约束、旁瓣电平约束等约束条件下的线性阵列方向图的综合,并且此方法只通过解析计算就能实现与需经多次迭代计算的自适应综合法相当的性能。