植物多向生长模拟算法

针对整数规划问题提出了一种以植物向光性为启发式准则的智能优化算法——植物多向生长模拟算法. 改进了植物生长激素的分配方式并将随机选择机制引入新枝生长方向的选择,更符合植物生长的自然机理. 利用马尔可夫链描述算法迭代过程,证明了算法的收敛性. 利用无约束和有约束两类具有多个全局最优解的非线性整数规划实例测试了植物多向生长模拟算法的性能,并与基本植物生长模拟算法、填充函数法、罚函数法以及基于遗传算法的混合算法进行了对比. 植物多向生长模拟算法不仅提高全局寻优能力,增加解的多样性和准确性而且提高收敛速度.     

基于模拟植物生长算法的车辆调度问题

基于配送企业车辆资源的限制和客户需求时间窗的要求,在考虑外包车辆和配送入员加班的情况下,对带时间窗的车辆调度问题进行扩展研究.根据客户需求的随机性特点构建以最小化车辆配送总成本为目标的机会约束规划模型,并设计求解该问题的模拟植物生长算法.结合车辆调度具体实例,将模拟植物生长算法与遗传算法进行比较,结果表明该算法不仅可以获得最优解,而且提高了求解效率,是一种有效的方法.     

模拟植物生长算法在设施选址问题中的应用

以模拟植物生长算法为工具,提出了一种解决设施选址问题的智能优化算法, 结合配送中心选址的实际案例,将模拟植物生长算法与遗传算法的计算结果进行比较,结果表明该算法比遗传算法在精度上有所提高;在此基础上,以50个随机选取的用户为背景,解决了韦伯型多设施选址问题, 不同于其它启发式算法,模拟植物生长算法在得到全局最优解的同时,还可以根据设施数量的不同,将全局最优解与局部最优解进行组合,可以建立整体最优的设施布局, 本算法在应用中显示了精确性、稳定性和通用性特点,是模拟植物生长算法在解决选址问题上的具体应用。     

基于模拟植物生长算法的易腐物品物流中心选址

配送中心作为物流系统的枢纽,其位置的选取直接影响总消耗成本的高低.本文提出了基于模拟植物生长算法求解易腐物品配送中心选址问题的新方法.通过对系统数学建模,利用改进的模拟植物生长算法来求解最优解.最后通过对实倒进行仿真实验,结果表明本算法不仅可获得配送中心的最优解,算法精度也有提高,明显优于其它方法.     

求解整数规划的一种仿生类全局优化算法——模拟植物生长算法

针对整数规划全局优化问题所首次提出的模拟植物生长算法,是一种源于大自然的仿生类随机算法.该算法从植物的向光性特点出发,将整数规划的可行域作为植物的生长环境,根据各可行解目标函数的变化情况确定植物的生长信息(形态素浓度),进而模拟出向光源(全局最优解)迅速生长的植物生长动力学模型.经过对无约束和有约束两类具有多个全局最优解的非线性整数规划问题的具体求解,取得了满意的效果.     

大型城市地下物流网络优化布局的模拟植物生长算法

交通拥堵问题的加剧使传统物流网络在我国大型城市已达到极限, 未来地面物流系统将逐步向地下不同层次里转移并释放出城市地上空间.本文以斯坦纳最小树(SMT)为理论模型, 建立了符合我国大型城市不断扩展这一特点的树状地下物流网络布局模型. 由于 SMT 为 NP-完全问题, 因此算法的寻优能力是研究的关键. 本文所采用的模拟植物生长算法(PGSA)是以植物向光性理论为启发式准则的智能算法, 该算法是利用人工植物在给定物流节点集解空间中的生长过程得到城市地下物流网络的最优布局. 通过对国际公布的STEINLIB实例数据计算并与蚁群算法和模拟退火算法进行比较, 表明模拟植物生长算法具有较强的精确性、稳定性和全局搜索能力.     

改进模拟植物生长算法求解汽车维修车间瓶颈工序的多目标动态调度问题

通过对瓶颈的合理调度可以有效地提升系统效率,钣喷工序是整个汽车维修服务系统的瓶颈.针对于此,结合优化调度理论,对汽车维修车间瓶颈工序调度问题的特性、模型和算法进行了研究,提出了多目标动态调度策略.从最小化目标、机器环境、加工特征和约束等方面分析了瓶颈工序调度问题的特征,建立了对应的数学模型.运用混合重调度策略和改进模拟植物生长算法实现了瓶颈工序多目标动态调度问题的求解.最后,以实例分析验证了算法的可行性和有效性.     

基于微分L系统理论的植物根系生长模拟的算法

根据植物根系的几何特征,利用微分L系统理论设计生成植物根系连续生长的算法。产生式用于表达植物根系分枝的产生,生长函数用于控制内节点的长度(根段随时间的延长)、分枝根的长度和分枝角的增加。植物根系的生长函数呈S形,用三次多项式表示。     

L系统理论在植物根系生长模拟中的应用研究

根据植物根系生长的几何特征,探讨了L系统理论在植物根系生长模拟中的具体应用.把括号L系统、参数L系统、随机L系统和时变L系统等结合起来,建立了描述植物根系生长的产生式集,实现了直根系植物根系生长的三维可视化,表达了根系生长的随机性特征和图形随时间变化的连续性.     

基于模拟植物生长算法的异速并行机调度 ——以汽车4S店维修车间瓶颈环节调度为例

汽车4S店维修车间的钣喷设备是整个维修服务系统的瓶颈, 通过对瓶颈的合理调度可以有效地提升系统效率. 首先, 用三元组α/β/γ方法, 将该问题描述为受准备时间和机器适用约束限制的, 以最小化加权滞后时间和为目标的异速并行机调度问题, 建立了对应的数学模型. 接着, 采用模拟植物生长算法求解此类调度问题, 提出了与问题相适应的生长点表示方法和迭代方法. 最后, 通过实例仿真简要分析了模型及算法的可行性和有效性.     

虚拟植物的构建及在生物学科教学中的应用

虚拟植物是随着植物模拟技术的发展而迅速发展起来的研究领域,在生物学、农学、植物学、虚拟教学等众多领域都具有广阔的应用前景。将分形理论用于研究模拟植物在计算机上的生长发育过程,构建的植物可以反映现实植物的形态结构,具有三维真实感,并反映了现实植物的生理生态现象,从而将虚拟植物的动态生长过程的模拟应用到生物学科的教学当中,使学生可以非常直观、方便地观察到植物的生长过程,并且能亲自动手参与试验。     

弹性光网络中路由与频谱分配算法综述

弹性光网络(elastic optical networks, EONs)作为下一代极具潜力的光网络近年来受到广泛关注,其中路由与频谱分配(routing and spectrum allocation, RSA)是实现网络设计和控制的核心技术之一。本文系统分析了EONs的概念内涵,对RSA这一关键问题进行了详细描述,从静态和动态角度出发,以不同特性的算法框架为基础,依照精确算法、智能优化算法、启发式算法以及学习型算法4个大类对RSA算法的国内外研究现状进行了总结剖析。结合EONs的未来应用需求,阐述了该领域所面临的问题与挑战,展望了RSA算法的发展趋势。     

步进式加热炉炉温优化算法的改进与计算机仿真

在保证轧钢生产顺利进行的条件下,对加热炉炉温分布进行优化设定是实现钢坯加热生产节能降耗的有效手段,同时也是轧制成品良好质量的重要保证。针对已有优化设定方法的不足,在分析了钢坯加热的工艺目标和加热机理的基础上,提出了一种改进的加热炉炉温优化算法并对该算法进行了计算机仿真研究,结果表明了该方法的有效性。     

基于神经网络的仿真优化算法设计

为降低传统仿真优化方法所需的仿真次数,从而缩短仿真优化时间,提出了基于广义回归神经网络(generalized regression neural network,GRNN)的仿真优化算法设计。首先,利用仿真生成一定数量的样本集,利用GRNN进行训练,得到初始回归曲面,并在该曲面上利用模式搜索算法找出全部可能的局部极小,由于可能会找到一些假局部极小点——噪声点,设计了剔除噪声点的方法,得到全部局部极小;在各局部极小点周围增补少量仿真样本,再次利用GRNN进行训练,得到新的回归曲面。重复增补样本,直到得到仿真优化的最优解。实例表明,所提方法能够有效降低所需样本的数量,实现仿真优化问题的求解。     

基于人工鱼群算法的出租车智能调度

出租车以其方便、快捷、舒适等特点成为城市公共交通工具的重要补充,但是当前出租车资源普遍存在着分布不合理、空载率高、营运效率低下等问题.本文运用群智能的思想,提出基于人工鱼群算法的出租车智能调度方法,以实现对出租车资源的全局调度与合理分配.论文提出标准人工鱼群算法中的觅食函数、聚群函数和追尾函数的改进方案以及当前最优状态阈值限定的优化策略,使得改进算法具有全局寻找最优解的良好搜索能力.同时通过模拟实验分析视野、尝试次数、拥挤度因子、迭代次数和游动步长等参数对出租车调度算法寻优能力的影响.研究成果为城市出租车资源得到科学合理规划以及全局优化分配提供新思路和依据.     

多变量灰色广义预测控制直接算法及仿真

基于多变量灰色系统模型 ,提出了一种MIMO系统的广义预测控制直接算法。该算法利用两个辨识器分别辨识被控对象和闭环系统的参数 ,从而得到控制器的参数。算法在线辨识参数较少 ,又避免了Diophantine方程和逆矩阵的在线求解 ,进一步减少了计算量 ,提高了实时性。仿真结果表明 ,该算法是有效的     

半实物射频仿真的误差联合概率密度函数分析

为了更详尽地描述仿真误差, 对基于三元组的半实物射频仿真的仿真角度误差二维联合概率密度函数(probability density function, PDF)进行了详细研究, 给出了仿真误差的方向性分布。基于重心公式, 在设定馈电幅度相对误差满足高斯分布的基础上, 给出了两个角度方向上的仿真角度误差的联合PDF。结果表明, 三元组对不同方向处的点目标的仿真误差二维联合PDF存在差异; 两个角度方向上的仿真角度误差会存在相关性, 且该相关性会随点目标位置的不同而不同。由于平行于航迹方向与垂直于航迹方向的角度误差对系统的影响不同, 该工作有利于对于半实物射频仿真的等效性进行更精细的评估。