基于遗传禁忌算法的任务分配与调度的研究

任务分配与调度问题是公认的NP问题,为了合理的对备份任务进行分配与调度,使得最短时间内完成备份任务, 提出了基于遗传禁忌搜索的备份任务调度算法。 重点研究了遗传算法和禁忌搜索算法,并针对二者的不足,提出将其两种算法混合,相互取长补短,仿真实验结果和实例应用表明,笔者提出的算法其搜索效率比单一的遗传算法具有较好的效果。     

基于改进粒子群算法的无人机航迹规划

针对当前基本粒子群算法无人机航迹规划在后期收敛速度比较慢、效率不高、易陷入局部最优等问题,提出一种改进粒子群算法。首先,在迭代前期和后期分段设置惯性权值的调整,实现粒子惯性和寻优行为的平衡;其次,设置一个定值与相邻2次适应度函数最优值比较策略,防止陷入局部最优;最后,引入遗传算法的交叉、变异机制,得出更优的结果。并通过仿真验证了改进粒子群算法在三维空间航迹规划的有效性和可行性。结果表明,与其他航迹规划算法相比,新算法具有路径长度更短、耗时更少、路径更平滑等优点,加快了收敛速度,提高了航迹规划效率和稳定性。因此,改进算法的航迹规划可得到满足约束关系的最优航迹,对实现自主飞行有重要的参考价值。     

铸球模具球腔加工技术方案改进

对比改进前后多球模具球腔加工技术方案,找到利用普通车床加工多铸球模具的技术方法,解决了模具互换性差、分型面错位问题。普通车床加工多铸球模具,加工效率比铣床提高2~3倍。     

基于改进的蚁群算法的移动机器人路径规划

针对移动机器人路径规划中的传统蚁群算法收敛精度低、易陷入局部最优等问题,提出一种改进蚁群算法。首先,对算法的转移概率进行改进,加入转向代价,减少不必要的转折,并针对启发函数启发性能不够强,对路径启发信息进行改进;然后,提出一种自适应的参数调整伪随机状态转移策略,动态改变参数值,避免过早陷入搜索停滞,增强搜索的全面性,同时对信息素更新方式进行改进,调整信息素挥发系数,保持蚂蚁发现最优路径的能力;最后,通过Matlab与其他算法进行对比分析。仿真结果表明,改进的蚁群算法收敛速度快,且路径长度和算法迭代次数有明显减少,能得到全局最优路径。改进蚁群算法具有可行性、有效性,在移动机器人路径规划中有一定的应用价值。     

基于遗传微粒群算法的输电线路图像分割

图像分割技术的发展是电力系统视频监控技术发展的基础。最大类间方差(Otsu)阈值分割法分割图像计算复杂、时间开销大,需要利用遗传微粒群算法(PGSHEA)进行优化。PGSHEA引入微粒群算法的快收敛及遗传算法的多样性特点来优化参数搜索,同时引进了摒弃因子来节省时间开销,最终得到最优值。输电线图像实验结果表明,该算法不仅有助于提高识别的准确率,而且减少了时间开销。     

基于自适应遗传算法的一类非线性规划问题的新算法

传统的方法解答非线性规划问题存在着有进入局部最优、效率低、甚至根本得不出结果的局限性,而遗传算法中用不变的p_c和p_m来控制进化,很容易导致早熟,降低算法搜索效率。根据适应度自动对交叉概率p_c和变异概率p_m进行调整,提出一种新的遗传算法。通过对6个测试函数的仿真实验,结果表明本算法是非常有效的。     

基于改进遗传算法的沥青路面再生工厂布局优化

为了帮助沥青路面再生工厂获得更好的经济与环境效益,提出一种基于改进遗传算法的布局优化方法。首先,确定再生工厂布局的约束条件,并以非物流相关性最大、物料搬运成本最低和碳排放最少作为优化目标建立工厂布局优化模型;其次,基于初始布局方案,采用实数分层编码及排列组合方法对各功能区的初始位置进行交叉互换,并根据约束条件进行筛选,得到合适的初始种群;再次,针对横坐标层与纵坐标层进行算数交叉,变异时坐标层采用多点变异,放置方式层采用单点变异,并引入模拟退火算子;最后,以某再生工厂为例对改进算法进行验证。结果表明：改进后的遗传算法迭代次数较传统遗传算法减少34次,目标函数值较文献中遗传算法减小0.009 9,提高了算法的寻优能力;优化后的方案每日物料搬运成本减少14 468.85元,碳排放减少30.59 kg,验证了方法的有效性。研究中所提出的优化方法效率较高,可为沥青路面再生工厂的建设提供技术支持。     

数据挖掘在静电放电防护理论中的应用

研究了应用遗传算法进行关联规则挖掘的方法,提出了对遗传算法中适应度函数的构造、数据的编码等的改进方案,将改进的自适应P_c,P_m算法应用到遗传算法中来,从而提高了算法的效率；将其应用到静电放电防护的实验中去,取得了良好效果。     

基于改进AG算法的机器人动态路径规划方法

为了充分发挥Agoraphilic(AG)算法的优越性,使其可以在动态环境中有效地进行路径规划,对传统AG算法进行了研究和改进,在计算自由空间力时增加了机器人和动态障碍物之间的相对速度分量,该分量可分解为2个方向的分力,一个分力使机器人向背离障碍物的方向运动,另一个分力使机器人向垂直于障碍物的方向运动,充当机器人绕行的动力。利用Matlab进行了仿真实验,将改进的AG算法和几种其他动态路径规划方法进行了对比。改进后的AG算法使机器人能够迅速躲避动态障碍物,有效地进行动态避障。研究方法不仅可以解决动态环境中机器人躲避动态障碍物并到达目标点的问题,而且与其他动态路径规划算法相比,具有路径长度更短、耗时更少、路径更平滑等优点。     

基于改进粒子群的分布式通信干扰资源分配

为了解决分布式通信干扰场景下面临的资源分配效率低、干扰效益无保障等问题,结合通信干扰资源分配数学模型,设计了一种改进的粒子群算法。首先设计了分布式通信干扰场景并构建了通信干扰资源分配模型,以最大化干扰效益作为目标函数;其次采用自适应惯性因子和学习因子,并引入遗传变异策略和精英保留策略,提出一种改进的粒子群算法,最后对不同场景规模的通信干扰资源分配进行仿真实验。结果表明,相比小生境遗传算法、粒子群算法、遗传算法,改进的粒子群算法在不同场景规模下,均能获得更优的干扰效益,性能方面具备整体干扰效益更高、算法收敛速度更快、算法收敛误差更小等优势。所设计的改进粒子群算法可应用在分布式通信干扰场景中,为指挥决策提供参考。     

基于改进谱聚类算法在图像分割中的应用

为解决谱聚类算法应用于图像分割时,相似矩阵内存占用较大甚至满溢以及后续计算量大的问题,利用Nystrom方法随机获取一部分样本点,根据样本点和样本点、样本点和非样本点2种相似关系近似表征所有像素点的相似性,得到原图像的近似相似矩阵。在构建上述所需2种相似关系的相似矩阵时,距离度量采用余弦函数。结果表明,采用近邻传播聚类算法代替k-means算法对得到的低维向量子空间聚类,克服了聚类过程对初始值的敏感性,得到的分割结果较稳定,4幅真实图片也验证了研究算法的优越性。改进的谱聚类算法为图像分割的稳定性研究提供了依据。     

NFC协议的模糊测试优化方案

针对NFC协议进行模糊测试方案时产生大量不符合协议规范的无效测试用例而导致测试效率较低的问题,应用图论思想,提出了基于生成的策略与深度优先算法融合后的模糊测试方案。在基于生成的策略下构造测试用例的过程中,遍历由协议规范连接成的测试需求图,以深度优先算法搜索图中覆盖点较多的生成路径,精简测试用例的生成路径,保证生成的测试用例能够接近协议规范。实验分析表明,所提出的模糊测试方案能够有效地减少无效测试用例的生成,提高测试效率。     

基于图像和人工鱼群算法的建筑火灾动态疏散路径规划研究

为了解决大型建筑发生火灾时传统静态疏散系统无法根据火灾点和人员拥挤程度进行路径调整这一问题,提出了基于图像和人工鱼群算法的动态疏散路径规划方法。在栅格图上进行路径规划,通过将鱼群的最优解替换为可行解,使鱼群避免陷入局部最优和全局最优相互干扰的情况,并结合摄像头采集图像,通过人脸识别人数,判断当前路径是否拥挤,及时调整路径,从而确保规划出的路径可以避免堵塞,动态疏散人群。仿真实验结果表明,所提算法能够在相同时间内,规划出较蚁群算法路径更短,可避免陷入局部最优和死锁状态,根据拥挤程度及时改变路径,并能够在时间和空间双重约束的情况下实现人群动态疏散。因此,新算法在相同运行时间内可以规划出更短的路径,可以帮助火灾现场人群以更少时间、更短路径、更高效率的方式进行动态疏散。     

一种基于自适应相似矩阵的谱聚类算法

为了消除在构建谱聚类算法的相似矩阵时,高斯核函数中尺度参数的波动影响,构建了一种自适应相似矩阵,并应用到谱聚类算法中。自适应相似矩阵中数据点间的距离度量采用测地距离算法,相距较近的两点间的距离近似于欧氏距离,相距较远的两点则先根据欧氏距离得到每个数据点的k个近邻点,然后累加近邻点的测地距离,由此得到每对数据点间的最短距离。两点间的局部密度用共享近邻的定义来表示,更好地刻画了数据集的本征结构。在5个人工数据集和国际通用UCI数据库中的5个真实数据集上进行实验。实验结果表明,所提算法的聚类准确率高于对比算法的准确率,对复杂分布数据有很强的自适应能力。研究成果为数据挖掘及机器学习提供了思路和方法。     

基于水力压裂技术的地面钻井排放瓦斯效果分析

北龙凤井田采用地面钻井排放瓦斯,并用三个水力压裂钻孔和一个观察钻孔检验煤层压裂前后瓦斯排放效果,结果与井下穿煤抽瓦斯钻孔平均自然瓦斯涌出量比较,与井下-340m水平抽放钻孔比较,压裂钻孔排放瓦斯平均流量大幅增加,压裂钻孔总排放瓦斯效率显著提高,水力压裂后瓦斯排放效果明显改善。     

基于定向天线无线自组网的快速随机邻居发现算法

为了减少无线自组网的组网所需时间,提升随机发现算法邻居发现的概率,提出了一种基于定向天线的随机邻居发现算法.根据相控阵天线能够自由切换宽波束和窄波束的特点,发挥宽波束搜索能力强、窄波束传输能力强的优势,使用宽波束和窄波束来进行邻居发现,并结合碰撞重传机制和邻居节点辅助发现机制,对碰撞重传的最优竞争窗口值进行了计算.仿真...