组合蚁群算法及其化工应用

针对连续空间优化问题,提出基于新型蚁群算法和模式搜索策略的组合蚁群优化算法。该算法将解空间的每维变量都划分成若干子域,根据每维变量各个子域中信息量占每维变量总信息量的比例来决定蚂蚁在各个子域间的转移,并在各子域中引入遗传操作实现蚂蚁品质的提升。同时,当最优解经过若干代没有改进时,对所有蚂蚁通过模式搜索策略加快收敛进程。以非线性连续优化问题为例进行仿真,结果表明:该方法比遗传算法具有更好的性能。最后,将该算法应用于反应动力学模型参数估计,取得良好的效果。     

一种圆形片剪切排样的高效递归算法

制造行业经常采用剪切和冲裁工艺将金属板材切成圆形毛坯. 本文提出一种算法,用于生成多尺寸圆形片条带的剪切排样方式. 该算法采用剪切工艺简单的多级排样方式,每一刀切下一根水平或竖直的条带,每根条带中可以有一排或多排同尺寸的毛坯. 采用递归算法确定每根条带的方向和所含毛坯排数,以便使下料利用率达到最高. 实验计算结果表明所述算法在计算时间和提高材料利用率两方面都较有效.     

基于信息熵的量子免疫遗传算法

针对目前的量子进化算法在高维函数优化时容易陷入局部最优,利用信息熵的概念,将量子进化算法和免疫遗传算法进行改进与融合,提出一种基于信息熵的量子免疫遗传算法.该方法对抗体采用相位编码,用信息熵准确地度量量子比特的不确定信息;提出了一种按变量的种群熵降序排列的邻域搜索策略;对于抗体之间的相似度,给出了一种按个体熵相同变量位数的度量方法;用繁殖概率对抗体的多样性进行评价,并分别以函数优化问题和VRPSDP问题进行了仿真验证.研究结果表明:该算法收敛速度快,求解精度高.     

具有漏泄时滞和时变区间时滞的递归神经网络新的稳定性准则

研究了具有漏泄时滞和时变区间传输时滞的递归神经网络的渐近稳定性问题.基于Lyapunov-Krasovskii(L-K)稳定性理论.Jensen不等式和互惠凸方法,得到了线性矩阵不等式(LMIs)表示的新的稳定性准则.相对于现存的方法,避免利用保守性较大的中立型变换,且在构造L-K泛函时充分利用了漏泄时滞和传输时滞的关联信息,因此所得准则具有较小的保守性.数值例子验证了所得结果的有效性和较小保守性.     

模拟植物生长算法的结构优化新机制

作为一种新型启发式智能优化算法,模拟植物生长算法(PGSA)建立以植物向光性机理为基础的生长动力模型,以形成向全局最优解迅速生长的搜索机制.针对大规模复杂优化问题中生长空间大、设计变量多、可能存在多个局部最优解、算法难以自动终止等特点,基于PGSA基本原理,提出了3种新的算法改进机制——可生长点集合限定机制、新增可生长点剔除机制以及混合步长并行搜索机制,并通过典型数学和桁架结构算例分析对提出的改进算法的效果进行验证.结果表明:可生长点集合限定机制能有效控制生长空间规模,具有较强的局部搜索能力;新增可生长点剔除机制通过与前者的结合,为PGSA提供了有效的算法终止机制;混合步长并行搜索机制在生长前期便具备优异的全局搜索能力,能快速获取到最优解范围.所提出的新机制显著提升了PGSA算法优化的有效性及适应性,从而为结构优化问题提供了新思路.     

超声测距系统的高精度中心椭圆算法

描述了基于新型驱动电路和低噪声程控放大器的超声测距系统.驱动系统的设计从硬件角度提高了回波信号的信噪比和稳定性.基于能量重心校正法和最小二乘法的原理,提出了一种改进型椭圆中心超声回波寻峰算法:通过曲线拟合搜索椭圆中心点,即回波信号能量集中点,进而找到回波信号的峰值点.测试比较证明,与包络线法和三次多项式法相比,此算法测量相对误差稳定在0.2%,适用高精度工业测量.     

UIO序列的启发式算法

UIO序列是对有限状态机进行功能测试的有效手段 ,在 VLSI设计、通信协议等时序系统中有很强的实际应用背景。文章基于可区分状态组这一概念设计了一个搜索算法 ,进一步利用搜索信息建立了一个基于“小于”关系的启发策略 ,有效的剪枝策略的设计将尽可能消除没有意义的搜索分枝 ,新设计出的多路 OPEN/CLOSED表存储机制也加快了相关的判别和处理过程。这些措施改进了搜索过程 ,减少了搜索信息的产生 ,提高了搜索速度。该算法与以往的算法相比 ,在时间和空间两方面都得到了很大改进。     

铁路行包配送车辆路径问题模型及算法

铁路行包配送车辆路径问题属于同时具有送货和集货需求的车辆路径问题.结合该问题特点,建立数学优化模型.求解算法中采用基于最近邻居的启发式方法产生尽可能好的初始解,并通过构造合理的邻域结构,引入适合的罚函数评价解的质量,随机选取禁忌长度的禁忌搜索算法优化初始解.以5台车辆、21个配送点的实例进行仿真计算,计算结果表明,模型及算法有效可行.     

用PLRC-FDTD法计算微波在激光等离子体中的反射和透射系数

用分段线性递归卷积时域有限差分(PLRC-FDTD)数值方法,研究了激光等离子体对微波传输特性的影响。应用该方法计算了微波的反射和透射系数。结果表明:对于均匀等离子体,等离子体频率越大,反射系数越大,透射系数越小;反射系数几乎为0 dB的带宽随等离子体频率的增加而增加;电子碰撞频率越高,反射系数越小,透射系数越大;非均匀等离子体不利于强反射的实现。研究结果为激光等离子体隐身技术提供了理论支持。     

基于锥模型的非单调自适应信赖域算法

基于锥模型,结合提出的新的自适应技术,建立了一个求解无约束最优化问题的非单调自适应信赖域算法.当试探步不被接受时,采用非单调线搜索,减少了计算量.充分利用包含当前迭代点信息的新的自适应策略调节信赖域半径.在适当的条件下,证明了算法的全局收敛性和Q-二阶收敛性.数值试验表明该算法是有效的.