基于禁忌搜索的柔性作业车间分批调度

针对柔性作业车间的分批调度问题,提出了一种基于禁忌搜索算法的柔性分批调度算法.首先进行批次初始划分;然后利用禁忌搜索算法优化批次加工路线和子批加工顺序;最后在零件子批数不变的前提下,利用批量变化局部搜索进行批量分割的优化,实现了最小化完工时间和机床负荷的调度目标.实例分析结果证明了柔性分批调度算法的可行性、高效性和适用性.
     

应用需求时间窗的柔性作业车间调度优化模型

为解决拉动式生产模式下准时交货给生产调度带来的困难,提出了一种基于需求时间窗的柔性作业车间调度问题优化方法。首先,根据工件的需求时间窗口,构建了一种以工件完工时间平均隶属度最大为目标函数的柔性作业车间调度问题优化模型。然后,针对模型提出并设计了一种基于多阶段混合变异的禁忌搜索算法。为增强算法收敛性,利用逆序变异和基因段交换变异找到较好的初解,在此基础上利用基因交换变异继续搜索优解。最后,通过在某多品种小批量生产车间的应用验证了该方法有效性。     

禁忌搜索算法解决钢铁企业生产合同计划优化问题

针对钢铁工业中的实际合同计划问题建立了数学规划模型.模型在考虑了机组产能、工序优先级和库存等实际约束下,最小化合同的提前拖期惩罚费用、机组的产能放空费用、机组的库存费用和合同的产线选择费用.针对合同计划的复杂约束、大规模和多目标等特征,提出了新的禁忌搜索算法以求得问题的近优解.为了提高搜索效率,在禁忌搜索算法中引入希望邻域和每代多次移动的策略.通过中小规模随机产生的数据进行实验,结果表明,提出的算法获得的结果优于标准优化软件ILOG-CP得到的结果.通过大规模实际数据的实验,验证了算法的有效性.     

具有双重时间窗约束的作业车间调度算法

为解决实际生产调度中等待时间受限引起的工件加工时间窗约束和设备能力有限引起的机器可加工时间窗约束,以工件完工率最大为优化目标,建立了具有双重时间窗约束的作业车间调度模型,提出了求解该模型的基于启发式规则的禁忌搜索算法。在分析优化目标与约束条件关系的基础上,提出了工件选择和机器分配的启发式规则,并利用启发性规则生成初始调度方案;设计具有块邻域结构的禁忌搜索算法,减小了邻域规模,通过迭代优化最终获得较优的调度方案。选择多种不同规模的算例与传统算法进行对比分析,实验结果表明了所提算法的可行性和有效性。     

粒子群—禁忌搜索的FMS多智能体调度

针对柔性制造系统调度问题的复杂性,提出以最小化最大完工时间为目标的多智能体调度系统,系统包含全局、工件和机器三类智能体.系统通过基于合同网协议的工件智能体和机器智能体产生初始解,然后机器智能体以初始解为基础进行局部寻优,所获得的局部最优解集由全局智能体进一步全局寻优,从而获得比一般方法更好的调度解.在进行优化模块设计时,分别引入禁忌搜索和粒子群优化作为机器智能体和全局智能体的优化算法.针对多智能体能够交互的特点,对禁忌搜索算法进行改进,提出了双禁忌表搜索算法,使得各机器智能体寻优结果更具多样化,更适合作为全局智能体优化的初始粒子群.仿真结果表明:调度系统在求解时收敛速度快、精度高,通过对10个经典柔性job-shop问题求解,所有结果均优于单独使用遗传算法和禁忌搜索算法的已知结果.     

一种求解柔性作业车间调度问题的改进灰狼优化算法

针对柔性作业车间调度问题,以最大完工时间最小化为目标提出了一种改进灰狼优化算法(IGWO),采用两段式的编码方式来构造算法个体位置与调度方案之间的关系,使用基于启发式规则的初始化种群方法来提高初始解的质量.为了平衡算法的全局搜索与局部搜索,提出一种基于双曲正切函数的非线性收敛因子公式,并在算法的个体更新阶段提出了一种基于适应度值的加权方法,在算法决策层嵌入了变邻域搜索算法.通过仿真实验表明,算法在求解柔性作业车间调度问题上是有效的.     

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。     

基于深度学习神经网络和量子遗传算法的柔性作业车间动态调度

针对柔性作业车间动态调度问题构建以平均延期惩罚、能耗、偏差度为目标的动态调度优化模型,提出一种基于深度Q学习神经网络的量子遗传算法。首先搭建基于动态事件扰动和周期性重调度的学习环境,利用深度Q学习神经网络算法,建立环境■行为评价神经网络模型作为优化模型的适应度函数。然后利用改进的量子遗传算法求解动态调度优化模型。该算法设计了基于工序编码和设备编码的多层编码解码方案;制定了基于适应度的动态调整旋转角策略,提高了种群的收敛速度;结合基于Tent映射的混沌搜索算法,以跳出局部最优解。最后通过测试算例验证了环境-行为评价神经网络模型的鲁棒性和对环境的适应性,以及优化算法的有效性。     

一种求解最大二等分问题的分散搜索算法

最大二等分问题是图论中的一个NP困难问题.本研究提出一种基于分散搜索框架的启发式算法求解最大二等分问题.该分散搜索算法采用Kernighan-Lin算法作为局部搜索算法,利用解的质量和解之间的距离构造参考集,通过两个可行解构造新的可行解.利用一些标准测试例子测试算法,实验结果与现存算法所得结果比较,表明该算法是有效的.     

改进混合蛙跳算法求解考虑运输时间的柔性作业车间调度问题

【目的】考虑到工件在机器间的转移，对具有运输时间的柔性作业车间调度问题进行研究。【方法】建立以最小化最大完工时间为目标的数学模型，并设计一种改进的混合蛙跳算法(Improved shuffled frog leaping algorithm，ISFLA)。在该算法中，从全局和局部的角度产生高质量的初始种群，考虑运输时间的贪婪插入解码能够合理地安排工件在机器上的加工顺序。批处理的模因组搜索方法能够充分利用模因组内其他个体信息，扰动策略可以防止算法陷入局部最优。此外，基于关键路径设计两种局部搜索策略以进一步提升解的质量。【结果】通过21组不同规模的算例进行测试，测试结果证明了ISFLA的有效性。【结论】ISFLA能够有效解决考虑运输时间的柔性作业车间调度问题。     

钢铁企业产成品转库车辆路径问题优化

分析了钢铁企业产成品转库问题的特点,通过将转库任务分解的方法将原问题转化为具有最迟访问时间约束和同时访问车辆数限制的车辆路径优化问题,建立了转换后问题的0-1规划数学模型,针对模型的特点设计了迭代局域搜索算法.算法初始解由贪婪算法生成,局域搜索过程采用4种常用局域搜索算子的混合,摄动过程采用变强度的2-opt*算子.该算法可以同时实现转库车辆指派和车辆路径优化.通过仿真生成的算例对模型和算法进行了验证.实验结果表明,该模型和算法是解决该类问题的有效方法.     

运动估计算法设计及FPGA实现

为进一步提高编码效率,在研究菱形算法的基础上,采用了“十字”形运动估计算法,设计了硬件电路,并用FPGA（Field-Programmable Gate Array）实现了算法．结合算法的特点,设计了整体框架结构,提出了一种高度并行、紧凑流水线的FPGA实现方案．用Verilog HDL硬件描述语言设计了编码,在QUARTUS Ⅱ集成开发环境下,进行了仿真验证,并写入FPGA芯片,实现了“十字”形运动估计算法．经测试表明：该设计方案搜索高效、逻辑简洁,对比全搜索法占用硬件资源较小．可广泛应用到移动视频通信、远程无线监控等领域．     

基于自适应调整权重和搜索策略的鲸鱼优化算法

针对鲸鱼优化算法(WOA)收敛速度慢、收敛精度低、易陷入局部最优的问题,提出一种基于自适应调整权重和搜索策略的鲸鱼优化算法(AWOA).设计一种随着鲸鱼种群变化情况而自适应调整权重的方法,提高了算法的收敛速度; 设计一种自适应调整搜索策略,提高了算法跳出局部最优的能力.利用23个标准测试函数,分别针对高维和低维问题进行测试,仿真结果表明,AWOA在收敛精度和收敛速度方面总体上明显优于其他多种改进的鲸鱼优化算法.     

可信的网络交互模式设计与实现

为了充分利用信任关系来建立网络交互模式,提出了基于信任的基础交互模式及其模糊产生式规则,建立了交互事件确信度和整体交互模式确信度等概念,进一步提出了基于基础交互模式的网络交互模式的搜索算法和更新方法。模式的搜索算法是基于堆栈的深度优先搜索算法的,整体交互模式的主动更新是根据用户的需求进行改进,被动更新是根据交互实体信任关系的变化和交互事件的增减对模式进行更新。理论分析和实验结果表明,该方法可以快速建立可信的整体交互模式和更新整体交互模式的确信度。     

基于布谷鸟搜索算法优化的正交小波多模盲均衡算法

提出了一种新的盲均衡算法—基于布谷鸟搜索算法优化的小波多模盲均衡算法(CSWT-MMA),该算法利用正交小波变换(WT)降低信号的信噪比,并将具有卓越的全局搜索能力的布谷鸟搜索(CS)算法引入多模盲均衡算法(MMA).水声仿真结果表明,新算法能较好地捕获全局最优解,有效改善了MMA容易陷入局部最小值、收敛速度慢、稳态误差大等问题,具有更快的收敛速度和更小的均方误差,均衡质量更高.     

A quantum algorithm for searching a target solution of fixed weight

To search for a target n-product Boolean vector of fixed weight d, we propose an important method involving the notion of a fixed-weight "vector label" accompanied with a vector label restoration algorithm. Based on these, we present a new quantum algorithm designed to search for a fixed-weight target whose computation complexity, specifically O (（Cdn+1）^1/2) , is better than that for a classical algorithm. Finally, we use the procedure to search for the NTRU private key as an example to verify the efficiency of the new algorithm in searching for fixed-weight target solutions.     

无缝钢管集成生产调度模型

以天津钢管公司为背景,在分析其无缝钢管生产工艺的基础上,研究了无缝钢管三个阶段的集成生产调度建模问题,建立了管加工生产调度模型和轧管生产调度模型,并通过二者之间的联系将它们有机地结合起来,建立了轧管 管加工集成生产调度模型·结合已有的炼钢 连铸 轧管集成调度模型,可以建立钢管生产三个阶段的集成生产调度模型·此研究是为该企业开发生产调度决策支持系统的第一步,下一步是为所建模型设计有效的算法·     

基于离散型鲸鱼优化算法的AGV与机器集成调度方法

针对制造系统中考虑路径冲突的AGV(automated guided vehicles)与机器集成调度问题,提出一种基于时间窗和Dijkstra算法的离散型鲸鱼优化算法。首先,以最小化最大完工时间为目标,建立AGV与机器集成调度的数学模型,并采用一种三段式编码实现AGV和机器的集成编码,建立连续空间与离散空间之间的映射关系;然后,为了保证初始种群的质量和多样性,设计一种结合混沌映射和对立学习的扩展型GLR(global, local, random)种群初始化方法;运用Levy飞行算子和阈值重启操作进一步提高算法的全局搜索能力;最后,为了提高算法的局部搜索能力,引入结合问题特点的变邻域搜索算法。标准算例仿真实验和柔性仿真实验证明了该算法解决AGV和机器集成调度问题的可行性和优越性。     

利用早停可微架构搜索的三维点云模型分类

针对现有三维点云分类网络采用人工设计费时费力的问题,提出早停可微架构搜索(early-stopping differentiable architecture search,ES-DARTS)算法。利用从人工设计网络架构中提取到的先验知识,预定义一个包含高效候选操作的搜索空间,可快速搜索出适用于三维模型分类任务的高性能网络模型;通过追踪网络搜索阶段各候选操作的权重变化,找出跳跃连接操作在双重优化过程中发挥不公平竞争作用的临界点并在此处停止搜索,以保证各候选操作之间的稳定性,解决DARTS算法搜索过程中易出现性能崩溃的问题。提出的算法在ModelNet40数据集上达到了93.2%的识别准确率,比当前人工设计的主流网络具有更高的识别准确率。     

面向JIT的生产作业计划禁忌搜索算法

研究和设计了面向准时制生产作业计划的禁忌搜索详细算法,论述了该算法的基于工序块的邻域设计、禁忌表设计以及在两条变动的关键路线上所做的邻域搜索策略设计．最后以准时制生产为目标,归纳出了考虑长期记忆功能的禁忌搜索算法步骤,并采用ＶｉｓｕａｌＦｏｘｐｒｏ ５．０ 编程实现了该算法．