基于双层启发式遗传算法的三维装箱问题

三维装箱问题是一类组合优化问题,多用于物流运输业的货物装载,具有重要的实践意义。它的最优解受多种条件因素的影响,求解形式复杂且计算量较大,所以常用启发式算法来解决。以空间分割为原则的启发式算法融入遗传算法中并结合二层规划的思想,提出一种基于双层启发式遗传的三维装箱算法。通过双层启发式遗传策略分别对可行解进行广度和深度的搜索来提高寻优效率,从而得到最优的三维装箱方案。在此基础上利用具体算例进行运算和分析,证明该算法在空间利用率和稳定性上都有较好的效果,同时装箱方案可以依托计算机技术进行三维可视化,可为三维装箱问题的信息可视化提供理论依据。     

在线A形装箱问题: 模型及算法研究

A形装箱问题是由生产实际引发的一个新的数学模型,它是经典一维装箱问题的一种变形--每样物品有高度和半径两个参数.把装箱问题的经典算法推广到在线A形装箱问题,并分别从最坏情形分析与数值模拟两方面对算法进行了比较,得到了不同而且有趣的结果. 证明了 First Fit算法的渐近竞争比为2, 而其它在线启发式算法如Next Fit, Worst Fit, Best Fit(BF), Almost Worst Fit, Harmonic的渐近竞争比皆为无界; 通过数值模拟,在平均意义下BF的性质最好.     

一类多输入定常系统LQ最优控制的研究

基于求解 Riccati方程 ,研究了一类定常多输入系统的 LQ最优控制问题 ,给出了当加权矩阵 R具有某种形式时 ,其最优控制律可转化为求解单输入系统的 LQ最优控制律而获得 .     

Analog Module Placement Design Using Genetic Algorithm

This paper presents a novel genetic algorithm for analog module placement based on a generalization of the two-dimensional bin packing problem. The genetic encoding and operators assure that all problem constraints are always satisfied. Thus the potential problems of adding penalty terms to the cost function are eliminated so that the search configuration space is drastically decreased. The dedicated cost function is based on the special requirements of analog integrated circuits. A fractional factorial experiment was conducted using an orthogonal array to study the algorithm parameters. A meta-GA was applied to determine the optimal parameter values. The algorithm was tested with several local benchmark circuits. The experimental results show that the algorithm has better performance than the simulated annealing approach with satisfactory results comparable to manual placement. This study demonstrates the effectiveness of the genetic algorithm in the analog module placement problem. The algorithm has b     

三维布局的一种优化算法

分析了布局问题的特性，综合利用“爬山”策略思想和实体的八叉树操作语言，提出一种适合于三维实体布局的优化算法。实例表明，该算法能从任一初始布局方案快速收敛到一个局部最优的布局。此外，对实体八叉树旋转的操作语言进行了研究并给出相应的算法。     

The allosteric transition of glycogen phosphorylase

The crystal structure of R-state glycogen phosphorylase b has been determined at 2.9 A resolution. A comparison of T-state and R-state structures of the enzyme explains its cooperative behaviour on ligand binding and the allosteric regulation of its activity. Communication between catalytic sites of the dimer is provided by a change in packing geometry of two helices linking each site with the subunit interface. Activation by AMP or by phosphorylation results in a quaternary conformational change that switches these two helices into the R-state conformation.     

存在表面缺陷原材料的矩形件优化排样问题研究

针对存在表面缺陷原材料的矩形件优化排样问题是一个组合优化问题,提出了一种单亲遗传算法求解方法.研究了将矩形件在板材上的排样转换为遗传算法特定编码的方法,通过单亲遗传算法的遗传算子进行优化搜索,最终得到矩形件排样的最优次序和排放方式,用基于矩形件与板材内靠接临界多边形最低点的排样算法实现在表面存在缺陷原材料上的自动排样.排样实例表明,该优化排样算法行之有效,具有广泛的适应性.     

针对目标的布局启发式算法

为解决二维矩形布局问题，在广泛研究各种启发式方法的基础上，提出了基于目标的启发式算法．该算法在布局开始时确定布局目标，布局过程中综合运用多种策略，让每个局部最优解达到布局目标值，得到稳定的、可靠的全局解；并且简要分析了矩形正交布局的空间分解方法，提出了群组的基本策略以及布局的定序规则和定位规则、实验结果表明，算法具有较强实用性，布局效率提高2％以上．     

装填布局拓扑模式变换的遗传算法

在布局优化中需给出初始点以构成初始布局，用构造非同胚布局拓扑模式的方法给出若干非同的初始布局，是缓解组合爆炸，求得全局最优解或较好的局部最优解的关键。用遗传算法的思想来实现布局拓扑模式变换，生成非同胚布局拓扑模式的不同初始布局。     

Recognition of transmembrane helices by the endoplasmic reticulum translocon

Membrane proteins depend on complex translocation machineries for insertion into target membranes. Although it has long been known that an abundance of nonpolar residues in transmembrane helices is the principal criterion for membrane insertion, the specific sequence-coding for transmembrane helices has not been identified. By challenging the endoplasmic reticulum Sec61 translocon with an extensive set of designed polypeptide segments, we have determined the basic features of this code, including a 'biological' hydrophobicity scale. We find that membrane insertion depends strongly on the position of polar residues within transmembrane segments, adding a new dimension to the problem of predicting transmembrane helices from amino acid sequences. Our results indicate that direct protein-lipid interactions are critical during translocon-mediated membrane insertion.     

互联网信息组织中一个模型的对偶求解

讨论了互联网信息组织和规划的一个新问题：带拒绝装箱问题，利用原始对偶互补松弛条件给出此问题的一个最优值的下界，利用下界值对应解的性质得到带拒绝装箱问题的一个近似算法．     

二维不规则贯通排样的模拟退火算法

提出一种获得不规则零件的最佳包络矩形的方法,根据矩形件的启发式算法,设计模拟退火智能算法将最佳包络矩形排样.模拟退火算法是全局优化概率的搜索算法,可以在优化排样中将排样次序优化,再利用最低水平线算法将不规则多边形排样.结果显示:同一排样问题,初始温度、冷却参数以及终止温度有一组最佳组合值,使得问题解的质量较高.该算法在排样效果和时间效率上更为优秀.     

高效计算时间最优轨迹的牛顿-共轭梯度增广拉格朗日方法

基于牛顿-共轭梯度(Newton-CG)增广拉格朗日算法, 给出了一种计算机数控(CNC)系统时间最优轨迹规划问题的高效求解方法. 通过非线性变量代换, 时间最优轨迹规划问题被表述为一个固定时间域的凸最优控制问题. 基于扩展极大值原理, 证明了弦误差与分轴加速度约束的时间最优轨迹具有bang-bang的约束结构. 基于控制向量参数化方法, 问题被转化为具有无穷维约束的半无穷规划问题. 通过构造拉格朗日函数, 约束优化问题转化为一系列无约束问题. 由于问题凸性, 故迭代求解采用高效的线搜索Newton-CG方法. 通过求解给定测试路径的时间最优轨迹规划问题, 验证了所提方法的有效性.     

二维不规则零件排样问题的粒子群算法求解

提出了一种基于粒子群算法求解二维不规则零件排样问题的方法．该方法首先将二维不规则零件的排样问题转化为矩形件的排样问题，然后利用粒子群算法优化求解，在求解过程中运用自适应调整策略对零件的排样位置进行微调．最后用该优化排样算法对文献中的两个算例求解，排样结果表明该算法是有效的．     

非方离散广义系统的奇异LQ问题及最优代价单调性

研究了非方离散广义系统的奇异线性二次指标最优控制问题（即LQ问题）.在给定的条件下,给出LQ问题的惟一最优控制和最优状态,并将最优控制综合为状态反馈. 闭环系统的所有有限特征值均在开单位圆内,闭环系统的状态有最少自由元. 并给出非方离散广义系统的最优代价比较定理.     

三角形Packing问题中无损放置动作的研究

提出了三角形Packing问题中的两类放置动作－完全嵌入动作和孤立动作，证明了这两类放置动作是当前格局下的无损放置动作，并从可计算性角度提出了零自由度孤立动作的概念，为三角形Packing问题的局部优化提供了一个客观标准。     

基于空间分解的二维布局问题的启发式算法

一种基于空间分解的解决矩形物体布局问题的启发式方法。按照深度优先的原则将布局空间逐步分解，每次放入相对于当前布局空间来说是满足特定条件的最优布局块，并将该布局块定位于当前布局空间的左上角来不同大小矩形物体的布局方案。通过调整调序因子ＫＡ和ＫＢ的值，可得到满足不同要求的优化布局方案，所得布局方案均满足工业上一刀切的要求。实验结果及与其他算法的比较证明了该算法的灵活性和有效性。     

在线智能视觉检测系统在小包装 食盐装箱中的应用

装箱计数精度直接关系到装箱数量,是最终产品质量指标之一,是影响企业形象的关键因素.目前多由过程装备调整和现场人工检测加以调整,无法确保最终装箱计数精度.通过智能视频检测系统对装箱机的装箱过程进行在线检测分析,找到影响装箱精度的根本原因是由于机械系统无法确保小包装食盐在最终装箱机传输带上间距足够大,产生叠包、近包缺陷,造成计数系统无法及时计数,产生装箱多包产品质量缺陷,为进一步解决多包问题奠定基础.