改进算术优化算法求解考虑机器老化效应和工件释放时间的作业车间调度问题

研究考虑机器具有老化效应和工件带有释放时间约束的作业车间调度问题（job shop-scheduling problem, JSP）。建立以最小化最大完工时间为目标的调度优化模型,并设计1种改进的算术优化算法（improved arithmetic optimization algorithm, IAOA）对该问题进行求解。算法首先通过排序值转换规则将IAOA连续解空间映射到JSP的离散空间,并对JSP进行编码,然后使用插入式贪婪解码算法进行解码。提出了非线性数学优化加速函数和6种邻域搜索策略对标准算术优化算法（arithmetic optimization algorithm, AOA）进行改进。通过在33个JSP数据集上进行测试并与AOA、灰狼优化算法和算术三角函数优化算法进行对比分析,结果表明提出的IAOA具有较好的优化效果以及收敛能力,且该算法克服了AOA求解精度低、收敛速度慢的缺陷。     

一种JPEG2000算术编码器的优化算法与实现

通过对索引表和概率间隔区间更新条件的分析,提出了一种JPEG2000算术编码器的部分并行优化算法.在连续编码两个数据对时,通过预测间隔区间的变化,可以一次完成索引表和间隔区间的更新,从而减小了编码数据的关联性,实现了算术编码器的部分并行编码.设计了基于3级流水线的JPEG2000算术编码器,并通过了FPGA验证.试验结果表明,该算法平均每个时钟编码1.58对数据,比每个时钟编码1对数据的普通算法,编码效率提高了58%.     

基于流水线调度问题的模型与局部搜索算法

在基于流水线的调度问题中,所有工件按照相同的顺序访问机器,但部分或全部工件可以不必在某些机器上进行加工.标准flowshop问题是这种流水线调度问题的一个特例.研究了带序依赖和机器依赖加工准备时间的流水线调度问题,针对该问题建立了一个基于序列的0～1混合整数规划模型,目标函数是总加权完工时间最小,提出了相应的局部搜索算法,实验结果证明了算法的有效性和可应用性,所提出的局部搜索算法的求解思路对同类流水线调度问题具有指导意义。     

一种高效的CABAC熵编码硬件设计

本设计是一种以基于上下文的自适应二进制算术编码(CABAC)为熵编码的高效视频编码方案,通过(CABAC)硬件结构的输入输出模块优化和算术编码模块优化来提高整体架构的效率及主频.在输入模块优化方面,采用四级缓存输入和残差系数优化传输;在算术编码模块优化方面,通过上下文模型索引预读取、预归一化查表和并入串出码流输出设计,提高整体架构的工作效率及主频,降低资源消耗,实现高效流水线高主频硬件架构.硬件设计使用90 nm标准单元库进行综合,可在工作频率为370 MHz下实现流水线,使用电路门数为43.49×10~3.该处理速率及吞吐率可支持HEVC标准的通用测试条件下1 080 P视频30帧·s~(-1)的实时编码.     

一种同步流水算术编码器的设计

针对JPEG2000标准中的算术编码器实现时,在上下文(CX)表更新、归一化及字节输出过程中具有返回或等待路径问题,提出一种新的同步流水算术编码器设计方案．该方案采用4步流水线设计,通过流水线操作的时序分析,得到了CX表的单步更新方法,并设计了一种树型搜索的寄存器的短延时0位检测电路．引入多路选择器来加速实现任意位左移,在提高主关键路径并行性的同时,采用了多种方法对寄存器传输级代码进行优化．实验表明,在EP1S258672C7上,最高工作时钟可达107．91MHz．     

多需求点间车辆调度模型及优化算法混合求解研究

为解决多需求点间同时集送货问题,建立考虑需求拆分和转运的车辆路径模型.在模型中,加入车辆装载量动态变化约束、节点可多次访问约束和需求可拆分转运约束,提高问题的普遍性.在模型的优化算法中,算术、蚁群优化算法混合求解.通过算术蚁群算法嵌套优化模式,外层算术优化算法得到配送车辆的任务量,内层蚁群算法优化路径,并将结果反馈给外层算法继续更新求解,直至达到终止条件.同时,添加概率系数、增加算子位置更新公式和更新动态禁忌矩阵对混合算术蚁群算法改进,增加解的多样性,提高算法的求解效率.最后通过实例验证并与混合鲸鱼算法等比较,改进的算法解决本文问题效果更好.     

红外桥梁目标识别在多DSP系统上的并行实现

针对多总线多DSP实时图像识别系统,研究了桥梁目标识别的并行算法。算法采用流水线技术,在其设计过程中重点考虑将算法划分成独立的模块化的子任务,并将任务均衡地分配给各处理器。为进一步提高算法速度及流水线效率,对算法进行了优化。实验结果表明本并行算法具有成本低、效率高的特点。     

网格中数据并行流水线的任务指派优化

为了缩短网格中数据并行流水线在吞吐率受限下的延迟,提出了一种优化任务指派的算法.在一个流水线中,每个任务都可以是一个数据并行程序.当多个任务被指派到同一个并行系统时,假设每个任务排他地使用一组处理机.根据优化目的,优化过程可分成连续的两个阶段,即提高吞吐率和缩短吞吐率受限下的延迟.对不同的优化阶段,用不同的启发式算法确定一个并行系统中每个任务的处理机数.改派任一任务都会使流水线的性能发生变化,性能提高的幅度被称为任务优先级.通过重复改派优先级最高的任务,流水线的性能可迅速提高,这在仿真实验中已得到了证实.     

面向智能制造的作业车间调度算法研究

为提升企业快速响应单件、小批量、个性化定制等市场需求的能力,该文提出了1种面向智能制造的作业车间调度优化的改进遗传算法。在多工件加工工艺约束条件下,对工序和机器分别进行矩阵编码。设计了与编码方式相对应的选择、交叉和变异操作,并增加保留算子,保留每一代种群中的最优个体。在求得全局近似最优解后,采用插入式贪婪解码算法对染色体进行解码。可动态优化基于加工时间最短或提前/拖期惩罚代价最小的多工件作业规划和机器分配方案。仿真结果证明了算法的有效性。     

基于FPGA的MQ算术解码器的设计与实现

分析了JPEG2000中的MQ算术解码算法,在进行算法优化的基础上,提出了一种基于4级流水线的高性能MQ解码器结构,在Quartus Ⅰ开发环境下对设计进行RTL级描述,用Modelsim进行了相应的功能仿真;针对Altera系列FPGA Cyclone Ⅱ EP2C35F484C8进行综合,并完成时序仿真.实验结果表明:该设计的最高工作频率可达37.64 MHz,占资源为557个LE,在利用有限资源的情况下可大幅度提高其速度.     

MIMD机器上流水化BP算法的实现

神经网络训练过程中的高昂计算代价是有待克服的一个主要困难。作者把前馈多层神经网络的相继各层看做流水线的相继步骤，从而提出了一个在ＭＩＭＤ机器上实现的并行ＢＰ算法来提高误差反传递算法的效率。文章的最后，对ＢＰ算法的并行实现进行了分析，理论分析结果显示，多种神经网络结构都可有效地并行化。     

算术杂交算子的问题相关性

针对实数编码遗传算法中的算术杂交算子是否存在问题相关性进行了实验研究.首先,用几种常用的算术杂交算子对测试函数进行优化实验,结果表明,选用何种算术杂交算子算法更有效与具体优化问题有关,即算术杂交算子存在问题相关性,且它随变异概率的变化而呈现比较复杂的变化.其次,提出了根据算术杂交算子在无变异时的优化效果以及有变异时与变...     

改进PSO算法在氧化动力学模型参数估计中的应用

通过构造一个适当的目标函数,将Hg氧化动力学模型的参数估计问题转化为一个多维数值优化问题;然后提出一种基于算术交叉和多样性变异的改进PSO算法来求解该优化问题。算法随机选择粒子与当前最优粒子进行算术交叉操作,将粒子逐步向极值点引导,提高算法的局部搜索能力。引入多样性变异算子以维持种群粒子的多样性。几个标准测试函数的实验结果表明算法具有较好的寻优性能。将算法应用于Hg氧化动力学模型参数估计中,获得了满意的结果。     

网格中数据并行流水线的任务指派优化

为缩短网格中数据并行流水线在吞吐率受限下的延迟,提出了一种优化任务指派的算法.在一个流水线中,每个任务都可以是一个数据并行程序.当多个任务被指派到同一个并行系统时,假设每个任务排它地使用一组处理机.     

非线性动态流水线的分析

通过分析非线性动态流水线,揭示非线性动态流水线的工作性质,提出非线性动态流水线的一般分析方法,给出非线性动态流水线的禁止向量求取算法,为非线性动态流水线调度优化的进一步研究提供依据。     

JPEG2000中的二进制算术编码及其DSP实现

算术编码作为一种高效的数据编码方法在图像压缩中有广泛的应用。介绍了国际静态图像压缩新标准JPEG2000中的自适应二进制算术编码技术。算术编码的工程实现需要高性能信号处理器的支持，研究了在TMS320VC5402上实现二进制算术编码的快速算法及优化汇编程序金计，证明了其硬件算法的实用性和高效率。该技术可实现对图像压缩编码，在其他数据压缩领域也可以直接利用。     

一种多策略混合型烟花算法

针对传统烟花算法存在寻优精度低，多样性差，爆炸更新具有盲目性的不足，提出一种融合算术优化算法的混合型烟花算法。首先，该算法利用算术中乘除运算和加减运算实现烟花的爆炸操作，从而提高算法的收敛能力和寻优精度。其次，采用“精英”选择策略取代“轮盘赌”选择策略，降低算法复杂度。最后，通过对8个基准函数优化测试以及联合谱聚类算法对2个UCI基本数据集进行分类实验来评估该算法的有效性。实验结果表明，该算法对于函数优化能够较好的寻优求解在4个测试函数上精度误差从10^-100附近降低至10^-300,在谱聚类算法的应用中适应度值平均值至少优于原算法3.3%,总体性能优秀。     

基于文化粒子群优化算法的矿井通风网络

以矿井通风网络的总功率最小为目标建立了矿井通风网络的非线性优化数学模型.针对模型中风量平衡和风压平衡的约束条件,采用外点罚函数法将其转化模型目标中的惩罚项.面向约束转化后模型,采用文化粒子群优化算法实现寻优.该算法在种群空间采用粒子群优化算法实现粒子进化;通过构建上层信度空间来挖掘进化过程中优势粒子的隐含信息,并以知识形式加以保存;最终通过影响函数,使知识作用于种群空间实现对粒子进化的引导.面向一个典型通风网络结构与其他智能优化方法优化结果比较可知,基于该算法获得的调风方案具有较小的总能耗,且能满足通风网络的需风量需求.     

基于结构共享和多级流水线的AES加密算法的研究

本文提出了一种基于结构共享和多级流水线的AES算法实现方案。对AES算法加解密模块进行了优化设计。采用5级流水线结构设计．有效的利用了芯片面积又使系统的工作频率得到了提高。     

服装线型流水线设计的优化问题探讨

本文从服装线型流水线的特点出发,分析了服装线型流水线的优缺点,提出了服装线型流水线的优化的内涵和应免的误区,对服装线型流水线设计的优化问题作一个初步的探讨。