离散人工蜂群算法求解资源时变的项目调度问题

针对资源量随时间变动的项目调度问题提出了一种新的离散人工蜂群求解算法。算法食物源的位置采用基于任务排列的编码方法,并提出一种可以保持解的离散性和可行性的候选食物源生成方法。仿真结果表明,该算法能有效地求解资源时变的受限项目调度问题,研究发现在保持资源总量不变甚至减少的情况下,通过调整资源配置能够显著缩短项目工期,可见资源配置优化在项目管理中的重要作用。     

蜂群算法求解资源受限项目调度问题及仿真

蜂群算法作为一种较为新颖的启发式算法已经在多种类型的优化问题求解过程中表现了优秀的性能.针对蜂群算法在项目调度问题中的模型求解资源受限的问题,提出对求解方法进行改进,采用人工蜂群算法和蜂群优化算法两类典型的蜂群算法,对资源受限项目调度问题进行优化设计,并在benchmark上进行仿真并与传统的调度优化算法进行比较.实验结果表明,新设计的两类蜂群算法在调度成功率和收敛速度方面均有更好表现,人工蜂群算法求解的质量方面更优,蜂群算法在收敛速度上更具有优势.     

基于多维贪婪搜索的人工蜂群算法

人工蜂群算法在多峰高维函数优化问题的求解上取得了较好的结果,但随着函数的复杂度及维数增高,仍存在收敛速度慢、易陷入局部最优等问题。为此,提出一种新的人工蜂群算法。将人工蜂群对食物源的单维贪婪搜索改进为多维贪婪搜索以增强蜂群的搜索能力,避免在个别维度上出现较优解的食物源由于达到更新阈值却被废弃而造成迂回搜索的现象,引入扰动搜索机制避免迭代后期食物源位置在个别维度收敛导致算法陷入局部最优。仿真实验结果表明,该算法能保持深度挖掘和广度搜索上的平衡,在高维函数优化问题求解的收敛速度和计算精度方面表现出较好的性能。     

蚁群算法在资源受限项目调度问题中的应用

资源受限的项目调度问题(RCPSP,Resource-ConstrainedProjectSchedulingProblems)已经被证明是一种NP-hard的组合优化问题,随着问题规模的增大,使用经典的数学方法如数学规划等方法,已经很难解决问题。论文提出了一种用于求解资源受限的项目调度问题的蚁群算法。针对资源受限的项目调度问题的具体特点,提出了蚂蚁巡游网络图的动态生成方式,信息素的表示及更新方式,以及启发信息的计算方法。针对PSPLIB中的测试集对算法中的主要参数进行了优化,最后,使用PSPLIB中的四种测试集对算法进行了测试,计算结果表明了算法的有效性。     

量子位Bloch坐标的量子人工蜂群优化算法

为了改善人工蜂群(ABC)算法在解决多变量优化问题时存在的收敛速度较慢、容易陷入局部最优的不足,结合量子理论和人工蜂群算法提出一种新的量子优化算法。算法首先采用量子位Bloch坐标对蜂群算法中食物源进行编码,扩展了全局最优解的数量,提高了蜂群算法获得全局最优解的概率;然后用量子旋转门实现搜索过程中的食物源更新。对于量子旋转门的转角关系的确定,提出了一种新的方法。从理论上证明了蜂群算法在Bloch球面每次以等面积搜索时,量子旋转门的两个旋转相位大小近似于反比例关系,避免了固定相位旋转的不均等性,使得搜索呈现规律性。在典型函数优化问题的实验中,所提算法在搜索能力和优化效率两个方面优于普通量子人工蜂群(QABC)算法和单一人工蜂群算法。     

DBC优化算法在瓦斯突出预测中的应用

针对煤矿瓦斯突出因素的复杂性,提出一种新的智能优化算法一双混沌搜索蜂群（DBC）优化算法,应用于煤矿瓦斯突出的预测中．DBC优化算法对人工蜂群算法进行有效改进,在人工蜂群算法的基础上,将混沌优化机制引入蜂群的寻优过程中,利用混沌序列初始化食物源,以提高食物源的质量,防止算法的早熟收敛;同时利用混沌搜索机制进行局部搜索,以改善蜂群的区域搜索能力,解决算法易陷入局部极小值的问题．最后,利用DBC对MLPNN进行训练,建立瓦斯突出预测模型．实验结果表明,该方法对瓦斯突出具有较好的预测结果．     

柔性资源受限多项目调度的混沌粒子群算法研究

为解决柔性资源受限多项目的调度问题,有效实行资源分配和工作时间安排,采用混沌粒子群算法结合混合优先规则,形成优先规则序列。针对多项目问题,避免了传统方法将多个项目合并为一个项目,而是形成一个链表在项目的各工序间进行选择调度,并在初始化中嵌入混沌理论,在迭代过程中使用并行算法,有效避免了算法易陷入局部最优解的可能。改编标准库的多模式算例,对比多种算法下的结果,验证了该方法在求解该问题的可行性和有效性,对于项目管理中柔性资源受限问题具有实际应用价值。     

资源受限多项目调度问题的两阶段算法

在资源受限项目调度问题中,将可更新资源进一步拓展为具有胜任力差异的人力资源,建立考虑胜任力差异的人力资源受限多目标项目调度问题模型.该模型是对传统多模式资源约束项目调度问题更接近研发项目群实际的扩展.针对模型提出两阶段优化算法,第1阶段是项目时序约束优化阶段,采用蚁群算法(ACO)进行任务列表的优化求解,通过对信息素增量规则的改进、串联进度生成机制(SSGS)及资源冲突消解策略的使用,使蚁群算法的求解效率和质量得以提高;第2阶段是资源约束优化阶段,以第1阶段求得的优化任务列表为输入,逐项对人力资源约束进行核查与调整,最终生成项目调度的优化方案.数值实验表明,考虑胜任力差异的数学优化模型更符合研发项目群管理实践,同时两阶段算法在求解质量方面具有良好性能.     

基于CBC算法的瓦斯突出预测模型研究

人工蜂群(ABC)算法易陷入局部极小点,搜索精度不高且算法收敛速度慢。为此,提出一种改进的混沌蜜蜂群(CBC)算法,修改ABC算法的食物源位置更新公式,引入混沌搜索机制进行局部搜索。将CBC算法应用于瓦斯突出预测中,建立神经网络预测模型,实验结果证明了该模型的有效性。     

基于Memetic框架的混沌人工蜂群算法

针对无约束优化问题,提出一种新颖的混沌人工蜂群算法。新算法在Memetic算法框架的基础上,采用人工蜂群算法作为全局搜索算法,采用混沌搜索算子作为局部搜索算法。为了进一步提升算法的开采能力,新算法的侦察蜂抛弃了随机生成新食物源的方法,采用针对陷入局部极值食物源进行混沌局部搜索生成候选食物源的方式。针对五个标准Benchmark函数的仿真实验结果显示,与标准人工蜂群算法相比,新算法求解精度具有一定优势。     

Solving resource-constrained project scheduling problems: Conceptual validation of FLP formulation and efficient permutation-based ABC computation

In this paper, we propose two alternative approaches, applying the facility layout problem (FLP) concept and integrating the permutation-based artificial bee colony (PABC) algorithm, to effectively tackle the resource-constrained project scheduling problem (RCPSP). In the FLP formulation, the constraints are expressed to design the activities in the space constructed by resource and temporal restrictions, without violating the precedence relationships and overlaps between the activities. For dodging the difficulty of the FLP-based model to treat large-sized instances of NP-hard RCPSP, the permutation representation scheme of the PABC algorithm is in turn introduced utilizing the artificial bee colony (ABC) process to search the best solution for RCPSP. In the procedure, a crossover operator and an insert operator following the update equation of the ABC algorithm are devised to augment the effectiveness of computation, whereas a shift operator subject to the resource utilization ratio value is suggested to diversify the solutions. The makespan is then obtained and improved with the assistance of a serial scheduling scheme and a double justification skill. Subsequently, the computational experiments conducted substantiate the conceptual validity of the proposed facility layout formulation for RCPSP and the comprehensive simulation shows the effectiveness of the PABC algorithm for RCPSP.     

考虑柔性资源能力差异的项目调度问题

在资源受限项目调度问题中,将可再生资源进一步拓展为具有能力差异的柔性资源,建立考虑能力差异的柔性资源受限项目调度问题模型,该模型是对传统资源约束项目调度问题（RCPSP）更接近实际的拓展。为了求解该模型,提出一种基于活动序列表示的粒子群算法,在粒子解码过程中运用了基于优先规则的柔性资源-能力分配算法,在此基础上详细介绍了改进的串行调度生成方案与改进的并行调度生成方案、算法框架、选择性粒子更新方法。通过在改造的项目调度测试问题集上进行数值实验,证明了算法的可行性和有效性,其中使用改进串行调度生成方案与最匹配资源优先规则的粒子群算法具有较好的求解性能。     

基于Nelder-mead单纯形法的改进人工蜂群算法研究

针对现有的人工蜂群算法（Artificial Bee Colony,ABC）在进化速度和求解质量方面难以兼顾的缺点,提出一种基于Nelder-mead单纯形法的改进人工蜂群算法（Nelder-Mead Simplex Method based Improved Artificial Bee Colony,NMSM-IABC）。在迭代过程中,该算法周期性地将单纯形算子得到的最优个体迁移到人工蜂群算法的蜂群中,或将蜂群中的最优蜜源信息迁移到Nelder-mead单纯形算法中。旨在ABC借助NM-SM提高局部搜索能力,NM-SM借助ABC跳出局部最优点,达到两者协同搜索。再者,为了进一步加快收敛速度,在ABC中采用一种改进的跟随蜂搜索策略,并对产生侦察蜂的关键参数进行灵敏度分析。最后,通过6个典型的多维测试函数对算法进行仿真测试。结果表明：提出的算法有效地避免了陷入局部最优,提高全局搜索能力和搜索精度,有较快的收敛速度,是一种较好的协同搜索算法。     

CICQ的高性能LQF_DRR调度算法

通过研究4种经典的CICQ调度算法,提出一种高性能的LQF_DRR交换调度算法。该算法在输入端采用最长队列优先调度策略,在输出端采用DRR调度机制,通过输入端与输出端的相互配合,优先服务异常队列,以减小交换结构输入端长队列对算法性能的影响。仿真结果证明该算法在各种流量下都有良好的时延性能和稳定性。     

云计算环境下基于遗传蚁群算法的任务调度研究

对云计算中任务调度进行了研究,针对云计算的编程模型框架,提出一种融合遗传算法与蚁群算法的混合调度算法。在该求解方法中,遗传算法采用任务-资源的间接编码方式,每条染色体代表一种具体调度方案;选取任务平均完成时间作为适应度函数,再利用遗传算法生成的优化解,初始化蚁群信息素分布。既克服了蚁群算法初期信息素缺乏,导致求解速度慢的问题,又充分利用遗传算法的快速随机全局搜索能力和蚁群算法能模拟资源负载情况的优势。通过仿真实验将该算法和遗传算法进行比较,实验结果表明,该算法是一种云计算环境下有效的任务调度算法。     

一种非对称多核SDR的任务调度和分配算法

针对软件无线电(SDR)应用同步数据流的特点,提出一种非对称多核SDR的任务调度和分配算法。该算法综合考虑任务之间的通信时间和任务固定流水,保证任务调度和分配的通用性和并行性。利用整数线性规划(ILP)方法对任务调度和分配进行建模,采用任务拆分方法优化调度和分配的结果,进一步提高任务调度和分配的执行效率。在目标SDR平台上实现IEEE 802.11a频偏估计处理的任务调度和分配,实验结果表明,该算法能提高5.97%的软件无线电平台吞吐量和3.03%的处理器核平均利用率,并减少34.31%的处理器核最长空闲等待时间。     

基于粒子群算法的流程工业生产调度研究

以优化流程工业生产为目标,研究了将基于惯性权重的粒子群算法应用到流程工业的生产调度问题。在对流程工业生产调度问题进行分析的基础上,建立了以总加工完成时间最短为优化目标的生产调度模型。调度算法采用动态惯性权重,使惯性权值在粒子群算法搜索过程中线性变化,以提高粒子群算法的优化性能。给出了粒子编码与解码实现方法,以及具体的算法实现过程。以某流程工业企业生产调度实例为例,利用建立的优化调度模型和设计的粒子群算法进行了实验仿真,结果表明,建立的调度模型和设计的算法是可行的,与蚁群系统方法相比较,有较好的调度性能,适用于解决流程工业实际生产调度问题。     

网络化运动控制系统的经典调度算法应用研究

网络化运动控制系统作为一类特殊的实时系统,其系统的性能与资源（处理器、网络）的调度密切相关,将实时调度理论应用于网络化运动控制系统非常必要。在对用于单处理器的经典实时调度算法（RM和EDF）以及网络调度的研究现状进行综述的基础上,对网络调度和任务调度的异同点及网络调度的实现方法和应用技术进行了研究。最后,对RM和EDF两类调度算法在网络化运动控制系统中的应用及调度优化问题进行了仿真研究。     

LTE系统ARQ重传资源重分配

针对长期演进（LTE）无线链路控制（RLC）层重传协议数据单元（PDU）只允许重分段不允许级联,当媒体接入控制（MAC）层复用模块向RLC层某个业务指示值大于RLC层重传PDU长度时将造成资源的浪费,提出了一种新的复用方案。新方案在获得封装该业务重传PDU需要的资源大小后,指示剩余资源分配给其他业务。这种剩余资源重分配机制中,优先考虑其他重传业务,其次考虑优先级最高的实时业务。对不同复用与调度方法进行仿真,仿真结果表明,新方案有效地提高了资源利用率,大大提高了高优先级的实时业务的吞吐量,明显降低了丢包率。     

一种求解RCPSP的协同进化分布估计算法

针对大规模资源受限项目调度问题计算复杂的特点,提出一种合作式协同进化分布估计算法(CCEDA)。将合作式协同进化框架与分布估计算法相结合,将复杂问题分解为子问题,利用改进的分布估计算法对每个子问题进行协同优化求解。为提高分布估计算法的局部搜索能力,给出一种对解进行局部搜索的方法。将CCEDA用于求解标准问题库PSPLIB,并与GAPS、GA-DBH、GA-hybrid与GA-FBI算法进行比较,结果证明CCEDA拥有更好的求解性能。