考虑经济性的功量交换网络的最优匹配

化工工艺过程中需要减压的流体(裕压流体)和需要加压的流体(需压流体)可以通过膨胀机和压缩机构成间接式功量交换网络,以回收能量。基于节能和经济性双重考虑,提出了裕压流体和需压流体间的匹配规则。在一定的投资回收期期望值下,考察为回收裕压流体的压力能新增膨胀机投资是否合理。对某合成氨装置的功量交换网络进行了分析,提出了相关的优化匹配方案,可以取得节能5 428kW的效益。     

一种适用于质量交换网络优化的节点非结构模型

质量交换网络（MEN）作为过程集成系统的新兴分支方向，具有提高资源利用效率和降低环境污染的双重效益。目前典型的超结构模型在MEN优化中已经取得了很好的应用，但超结构固定排列方式限制了模型中换热器匹配的灵活性和求解域的扩大。基于此，提出了一种新的有分流节点非结构模型，以节点的形式量化传质单元的匹配方式，实现传质单元在流股上的自由匹配，从而增强了单元匹配的灵活性。同时考虑到实际工程中有分流情况的出现，以分组数和分支数表示传质单元的有分流形式，进一步扩大了模型的求解范围。最后，通过2个实际MEN算例分析计算，验证了有分流节点非结构模型的有效性。     

进出口流率变化的多组分质量交换网络综合方法研究

现有质量交换网络综合的研究多限于贫、富流股中杂质含量较低,流股流率可近似为固定值的多组分体系,为此研究了传质负荷相对较大的相容多组分质量交换网络,将流股进出口流率作为变量进行优化.此外,还考虑了温度和压力对传质相平衡方程的影响,将传质浓度差也作为变量进行优化以权衡操作费用和设备投资费用,以年度总费用最小为目标函数建立了非线性规划的数学模型,借助自适应模拟退火遗传算法求解,同步计算出贫、富流股进出每一个传质单元设备的最佳流率以及优化的传质浓度差和质量交换网络结构.     

MODEL AND ALGORITHM FOR OPTIMAL SYNTHESIS OF LARGE SCALE HEAT EXCHANGER NETWORKS WITHOUT STREAM SPLITTING

提出了大规模无分流换热网络最优综合问题（流股数超过５０股）的严格的混合整数非线性规划（ＭＩＮＬＰ）超结构模型．该模型建立在新的超结构基础上，可包含更多可行的换热网络结构，并成功地解决了“组合爆炸”问题．同时针对该模型提出了改进的遗传算法．文中给出了大规模换热网络综合的一个工业实例：乙烯装置的换热网络改造     

群智优化算法同步综合换热网络

提出了一种同步综合换热网络的群智优化方法。采用超结构建立换热网络模型,以不同的换热网络结构为演化个体,个体的各维分别表示各换热器的换热量,以最小总费用为优化目标,同步考虑投资和运行费用,采用遗传算法优化网络结构、粒子群算法优化换热量。避免了传统方法的复杂计算,解决了各换热器的换热量受到换热条件约束并相互制约等设计的难题,提高了设计的速度和设计的智能性。仿真研究验证了方法的有效性。     

K2与模拟退火相结合的贝叶斯网络结构学习

针对基于模拟退火的贝叶斯网络结构学习算法由于模型扰动方式遍历模型空间的能力不足,往往不能获得全局最优网络结构的问题,将K2算法与模拟退火算法相结合,提出了一种改进的贝叶斯网络结构学习算法.算法通过随机交换当前节点序中2个节点的位置以产生新的节点序,再利用K2算法学习获得贝叶斯网络结构,作为模拟退火算法中的新状态,以达到提高模型全局扰动能力的目的.算法记录了在模拟退火过程中遇到过的最优网络结构,并在模拟退火过程结束后再利用爬山法对其作进一步优化.对Asia网的仿真学习结果表明:在样本量较为充足的情况下,所提算法能够获得近似全局最优的网络结构,具有较好的学习效果,但算法的效率略显不足.     

基于CO2排放控制的炼厂能量系统改造及其多目标优化

针对炼厂能量利用系统,提出了将换热网络改造与燃料转换相结合的炼厂CO2减排控制方法,建立了年度化改造总费用与CO2年排放总量权衡的多目标优化数学模型,考虑了系统改造的经济性和系统改造所额外增加的CO2排放对系统优化的影响,采用ε约束法获得了Pareto最优前沿。以某炼厂蜡油加氢装置换热网络为例,阐述了所提出方法的实现过程及其效果,获得了CO2年排放量与年度化改造总费用之间的Pareto最优前沿以及CO2年排放总量限制条件下的最优改造策略,为炼厂的CO2减排与控制提供了多目标优化的理论基础。     

基于粒子群算法的3种分级水网络超结构比较

根据换热网络分级超结构模型，提出了针对冷却水换热网络的3种改进换热模型.与传统的分级结构不同之处在于水网络不需要公用工程的设计，冷流只包括冷却水.并且3种设计方法均考虑了水的分流和汇流，实现了水的非等温混合.结构二和结构三可以实现换热器中水的分阶段混合.通过权衡公用工程费用和投资费用的关系来确定最小年度总成本.使用粒子群算法优化了换热水网络中的热负荷和水的质量流量.通过两个案例可知，提出的3种改进结构费用低于前人的研究结果，案例1中结构3的费用最低，案例2中结构1的经济性最优.     

基于信息论和免疫遗传算法学习贝叶斯网络结构

提出一种新的实现贝叶斯网络(BN)结构学习的方法,即由信息论和免疫遗传算法相结合构造最优贝叶斯网络结构.首先,通过信息论迅速搜索较为可能的网络空间,构造一个候选网络,然后用免疫遗传算法进行网络精简,得到一个最优的网络结构.不仅可降低计算复杂度,提高贝叶斯网络结构学习的效率,而且避免了传统启发式算法易陷入局部最优解的问题.实例计算证明了其可行性.     

一种基于神经架构搜索的图像高效超分辨率重建算法

针对超分辨率重建图像质量与计算成本难以平衡这一问题,提出了一种基于神经架构搜索的高效超分辨率重建算法——NASESR.首先,采用全局残差学习,将搜索的部分限定在网络的非线性映射部分;其次在该部分加入了下采样结构用于减小特征图尺寸,降低计算成本;第三,建立轻量级的搜索空间和联合奖励用于搜索最优网络结构;第四,将搜索分为宏观搜索和微观搜索两部分,分别用于搜索最优下采样位置与最优cell结构.最后,通过实验比较,本算法仅仅以很小的计算成本在性能上就超过了大多数人工设计的网络.     

换热网络优化影响因素分析及局部最优解的跳出策略

在换热网络分级超结构的基础上提出了换热网络优化数学模型,对其用惩罚函数法去约束后通过算例分析其非线性,明确了优化起始点冷热流体的匹配方式以及换热器的面积是影响求解效果与效率的两个关键因素.同时提出了一种基于蒙特卡罗法结合多起点面积法的局部最优解跳出策略,并用算例验证表明,该策略能有效地跳出局部最优解,得到全局最优解.     

换热网络非等温混合多目标同步最优综合

提出了一个非等温混合同步最优综合的混合整数非线性规划改进模型，可对公用工程费用、换热面积、换热设备台数以及流股的匹配选择进行多目标同时优化，且模型本身不依赖于夹点技术及其网络温差。由于采用了新算法，消除了流股分流时的等温混合线性化假设，只需求解一次混合整数非线性规划问题可得到包括分流情况在内的最优网络结果。     

一种新型的基于软件无线电交换网络结构的设计

高速的多DSP并行处理技术是软件无线电关键技术之一．近年来，为了解决这一难题，提出了多种设计方案．该文以基于交换网络结构的方案作为研究重点，在此基础上提出一种改进型的交换网络结构，研究了该种结构核心器件——适配器的设计，在该新型结构上实现TCP／IP协议．最后，分析该新型结构的性能，并与最初的交换网络结构做了比较．     

Hyper-SegUNet:基于超网络的超参自学习医学图像分割模型

为解决在训练UNet及其变种时需要手动选择超参数的缺陷，提出一种嵌入超网络(Hypernetworks)的医学图像分割模型Hyper-SegUNet.首先，构建编码器和解码器组成的U型网络结构.然后，将多组超参数作为解码器的输入单元，进而输出多组不同超参数下的性能，并从中挑选最优超参数.在腹部多器官分割数据集Synapse和心脏单器官分割数据集ACDC的实验结果表明，该模型可以自动选择超参数，而且分割准确性优于基线方法.     

考虑污垢增长的柔性换热器网络综合

针对以往考虑污垢增长的柔性换热器网络(HEN)综合方法计算复杂、求解难度大等问题,提出了改进措施:首先简化由虚拟温焓图法得到的污垢热阻最大时的换热器网络结构,通过Excel中单变量求解函数对制约换热的因素进行调整来保证换热约束和降低总费用;然后应用遗传/模拟退火算法优化网络的换热面积。采用实例研究对该方法进行验证,结果表明:该方法在节省年度总费用的同时,有效地降低了计算复杂度,提高了计算效率。     

大规模无分流换热网络最优综合的模型与算法

提出了大规模无分流换热网络最优综合问题的严格的混合整数非线性规划超结构模型,该模型建立在新的超结构基础上,可包含更多可行的换热网的结构,并成功地解决了“组合爆炸”问题。同时针对该模型提出了改进的遗传算法。文中给出了大规模换热网络综合的一个工业实例;乙烯装置的换热网络改造。     

有分流换热网络同步综合

提出了一种以年综合费用最小为优化目标的有分流换热网络同步综合方法.该方法以分级超结构模型为基础建立一个不考虑等温混合假设的复杂混合整数非线性同步综合数学模型.为了合理降低控制学模型的求解难度,分级超结构中同时引入有分流并联结构和无分流串级结构.该模型的求解采用双层优化策略,外层利用遗传算法生成换热网络结构;内层利用粒子群算法优化物流分流比和换热器热负荷.采用两个典型算例和一个大规模换热网络综合问题对该方法的有效性进行了验证.     

行动者网络结构熵的表征与测度

为了分析行动者网络结构对网络内行动者合作关系建构的重要性,该文在三种网络结构熵模型的研究基础上,提出了一种点、边结合的行动者网络结构熵分析方法.通过定义行动者网络中行动者的点差异性和行动者间关系的边差异性,分析得到了星型网络、邻近网络和雁型网络等三种典型行动者网络的结构熵分析模型.运用MATLAB软件进行仿真试验.分析了不同网络结构下网络增长率对网络结构熵的影响过程,得到了网络结构和行动者间关系的作用规律.该文研究结果有利于改进对行动者网络的结构设计和诊断.     

基于网络的模型库结构表示方法研究

针对现有方法存在的不能表示复杂模型关系以及模型组合与求解自动化程度低的局限性,在对模型库结构表示方式进行比较的基础上,从而进一步分析并提出了数据类型广义匹配的概念,将其应用于模型连接的表示,给出了模型库的网络结构表示的定义及其构造方法。分析了模型组合及模型库必须考虑的元素,并用网络结构表示模型库中元素间的静态连接结构;给出了模型库网络结构的形式化定义,模型间的连接通过引入类型转换实现。从而简化模型之间连接,使模型的连接判断由类型匹配判断转化为模型与转换和转换与模型之间的类型相等性判别,而类型匹配操作则通过转换自动完成。并且在组合模型求解过程中,转换过程也会自动完成,提高了模型组合与求解的自动化。     

水夹点分析与数学规划法相结合的废水处理网络优化设计

提出了水夹点分析和数学规划法相结合的废水处理网络最优设计法.基于对过程用水的理解,通过水夹点分析得出废水处理网络设计的基本规则.在此基础上建立了废水混合、合并、处理和排放各种可能匹配方案的废水处理网络超结构及其NLP模型.既避免了用水夹点综合设计废水处理网络存在回路,又在一定程度上防止了超结构规模过大、NLP维数太高、求解困难.采用通用代数建模系统(GAMS)得到废水处理网络最优设计方案.文献中的应用实例表明,所提方法可充分发挥水夹点分析处理结构的简洁实用性和超结构NLP寻求最佳方案的优点.