极小化时间表长的无等待流水车间调度

针对以时间表长最小为目标函数的无等待流水车间（No-Wait Flow Shop,NWFS）调度问题,提出了一个混合禁忌搜索算法（Hybrid Taboo Search,HTS）,以启发式算法产生的解作为初始解,通过禁忌搜索进一步提高解的质量。大量随机产生实例的实验结果表明：提出的HTS算法在总体性能上优于经典的RAJ、VNS和GASA算法,因此该算法具有可行性和优越性。     

有车辆数限制的开放式车辆调度问题研究

有车辆数限制的开放式车辆调度问题(m-OVRP)是车辆调度类问题(VRP)的一个新的分支.本文通过多初始解选优、平滑动态的禁忌长度等改进手段,基于遗传算法中变异的思想,设计了改进的禁忌搜索算法来解决m-OVRP问题.实验结果表明,本文提出的算法不仅能很好地解决m-OVRP问题,对OVRP问题也能得到稳定的结果.本算法核心包括:提出一种全新的构造初始解的贪心算法,在禁忌搜索初始解的选取中采用多初始解选优的策略;提出在禁忌搜索中采用平滑动态的禁忌长度.本算法可以很方便地应用到其他的一些启发式搜索问题的求解中.     

禁忌搜索算法解决零空闲流水线调度问题

针对流水线调度这一类NP-Hard难题,深入分析了零空闲流水线调度问题,提出了一种解决零空闲流水线调度问题的基于NEH方法的禁忌搜索算法,建立了以工件的最大完工时间为目标的算法模型.新算法利用NEH启发式算法产生问题的初始解,改善了新算法的搜索性能.利用动态方式更新禁忌表长,提高了新算法的鲁棒性.为了提高算法的运行时效,利用快速搜索算法对提出的禁忌搜索算法进行改进,即采用快速搜索算法作为禁忌搜索的邻域函数,得到另一种改进的禁忌搜索算法.仿真试验结果表明了该算法的有效性及优越性,新算法在流水线生产调度及自动化工程等领域具有较高的实用价值.     

解决图着色问题的一种新禁忌搜索算法

为了解决典型的组合优化问题——图顶点着色问题,结合增强SEQ算法和禁忌搜索算法的优点与缺点,提出一种基于增强SEQ的新禁忌搜索算法(SEQTS)。该算法利用增强SEQ算法较强的构造较优解的能力来为禁忌搜索算法构造多个较优初始解,然后进行多初始解禁忌搜索以找到全局最优解。计算机实验的结果表明该算法(SEQTS)有较好的寻优能力,增强了该算法的有效性。     

最小赋权支配集的迭代禁忌搜索算法

最小赋权支配集是一个NP困难的组合优化问题,有着广泛的应用背景。提出了一个高效的求解最小赋权支配集的迭代禁忌搜索算法。该算法采用随机贪心构造算法构造初始解,并利用快速的局部禁忌搜索算法寻找局部最优解,通过随机扰动和修复策略来搜索新的区域,以期跳出当前的局部最优解。用顶点数为800到1 000的大规模标准测试例子测试提出的算法。数值实验结果和与现存的启发式算法比较结果表明了算法是有效的。     

针对移动云计算任务迁移的快速高效调度算法

计算量较大的应用程序由于需要大量的能耗,因此在电池容量有限的移动设备上运行时十分受限。云计算迁移技术是保证此类应用程序在资源有限的设备上运行的主流方法。针对无线网络中应用程序任务图的调度和迁移问题,提出了一种快速高效的启发式算法。该算法将能够迁移到云端的任务都安排在云端完成这种策略作为初始解,通过逐次计算可迁移任务在移动端运行的能耗节省量,依次将节省量最大的任务迁移到移动端,并依据任务间的通讯时间及时更新各个任务的能耗节省量。为了寻找全局最优解,构造了适用于此问题的禁忌搜索算法,给出了相应的编码方法、禁忌表、邻域解以及算法终止准则。构造的禁忌搜索算法以提出的启发式解为初始解进行全局搜索,并实现对启发解的进一步优化。通过 实验 将所提方法与无迁移、随机迁移、饱和迁移3类算法进行对比,结果表明提出的启发式算法能够快速有效地给出能耗更小的解。例如,在宽度为10的任务图上,当深度为8时,无迁移、随机迁移与饱和迁移的能耗分别为5461、3357和2271能量单位,而给出的启发解对应的能耗仅为2111。在此基础上禁忌搜索算法又将其能耗降低到1942, 这进一步说明了提出的启发式算法能够产生高质量的近似解。     

混合流水车间调度的变邻域禁忌搜索算法

针对混合流水车间系统的最小化Makespan调度问题,提出一种基于关键路径理论的变邻域禁忌搜索算法,讨论其关键技术。在该算法中,提出基于关键路径的毗邻域概念,防止搜索算法陷入局部最优解,采用变邻域搜索策略,在无法改进解时,实现对移动毗邻域的搜索。仿真结果表明,该算法获得的调度结果优于简化禁忌搜索和启发式算法。     

求解带动不平衡约束的卫星舱布局问题的启发式算法

以卫星舱中承载板上物件的三维布局为背景,研究一类带动不平衡约束的圆柱体形和长方体形待布物的混合布局问题.采用两阶段法进行求解,首先引入基面分配策略,将待布物分配到承载板上、下基面上;然后采用禁忌搜索算法对每一基面上的待布物进行布局优化:对传统禁忌搜索算法中的邻域格局提出启发式的产生策略,并对禁忌对象和格局接受原则进行有效改进,将改进的禁忌搜索算法与局部搜索的梯度下降法相结合,提出一种启发式的布局方法——基于梯度下降的禁忌搜索算法.最后通过算例验证了文中算法的高效性.     

基于禁忌表的定位算法求解TSP问题

本文提出了一种基于禁忌表的定位算法求解TSP问题的快速、高效近似算法。这种算法结合了禁忌搜索算法中禁忌表及大规模构造算法和定位改进算法求解规模较大的TSP问题。计算机实例仿真证明,算法在求解质量和求解速度两方面高于著名的启发式算法的解。该算法针对TSP问题提出,是非常有效的。     

求解可重入并行机调度的混合禁忌搜索算法

为解决带有一台远程服务设备的可重入并行机调度问题,设计了一种混合禁忌搜索算法。针对传统禁忌搜索算法只从单起始点搜索、容易陷入局部最优等缺点,混合禁忌搜索算法设计了一种Restart策略。当传统禁忌搜索算法陷入局部最优时,用Restart策略重新产生初始解以进行禁忌搜索,将传统的禁忌搜索算法从单起始点搜索改进成多起始点搜索。数值实验中将混合禁忌搜索算法与启发式算法CS相比,结果表明该算法具有较高的求解质量,且其计算时间是可接受的。     

Hybrid TDMA with heuristic traffic shaping: An efficient bandwidth allocation approach for heavy loaded LANs

Hybrid TDMA (Time Division Multiple Access) with heuristic traffic shaping (HyTDMA/HTS) is a new collisionless MAC protocol for efficiently managing the traffic of a heavy loaded broadcast LAN. The protocol employs techniques that enable it to perform better than both fixed assignment protocols like TDMA as well as dynamic bandwidth allocation protocols like LTDMA. HyTDMA/HTS can smoothly operate in diverse traffic environments of very high loads and bursty traffic, and it can still maintain maximum shared medium utilization while maintaining low packet delay times. Built into the protocol is also a simple yet effective heuristic mechanism that regulates the traffic of hosts flooding the network with an excessive number of packets larger than the average.     

Project scheduling under partially renewable resources and resource consumption during setup operations

There has been an increasing pressure on manufacturing industries to reduce energy consumption. In this study, we propose a new variant of RCPSP called RCPSP/πRC, which can deal with realistic energy constraints such as power restriction during peak hours, contract demand, and energy consumption during setup operations. First, we present an integer programming (IP) model and a constraint programming (CP) model of the RCPSP/πRC. Next, we present a heuristic mode restriction method called a mask calculation algorithm to achieve efficient searching by restricting selectable modes. Finally, through computational experiments, we evaluate the proposed methods and show their effectiveness.     

A hybrid tabu search for batching and sequencing decisions in a single machine environment

This paper proposes a hybrid tabu search (HTS) to minimise the total weighted tardiness (TWT) for the batching and sequencing of jobs originating from incompatible families in which sequence dependent family setup times exist on single machine. The developed HTS includes distinguished features such as the strict arc based tabu classification along with dynamic tabu tenures, hybrid neighbourhood structures and iterative phases which consist of job and batch sequencing phases. The authors developed a testing methodology to determine the quality of the HTS solution. A mixed integer linear programing (MILP) model was developed to evaluate the optimality of the solution of the HTS for a small-size instance that consists of 640 problems. In addition, three dispatching rule heuristic combinations (EDD–EDD, EDD–BATCS and ATC–BATCS) were developed to test the HTS for large-size instances that deals with 1440 problems. The HTS provided comparable results with the MILP for small-size instances and outperformed the developed dispatching heuristics.     

A Heuristic Algorithm for Reliability Modeling and Analysis of Grid Systems

Grid computing focuses on large-scale resource sharing. Using a general reliability model for grid computing to relax some impractical assumptions, a heuristic algorithm is presented to evaluate grid program/service reliability. The heuristic algorithm is based on two heuristic criteria that determine the significance of an entity and prune those insignificant ones. Through algorithm analysis, the heuristic algorithm is shown to have a linear complexity. This is much better than the previous algorithms, which are of exponential complexity. Another advantage of the heuristic algorithm is that the running time is controllable by adjusting the parameter of significant level (SL) and significant rate. A regression method is proposed to adjust the SL and predict the running time. Two examples are given     

双向启发式图搜索算法BRA^＊之研究

本文在[1]中基于模运算,提出了随机产生式系统的启发式图搜索算法RA~*.本文提出一个随机产生式系统的双向搜索的启发式图搜索算法BRA~*,证明了算法BRA~*的可采纳性,并得到了一些新的可采纳性结果.算法BRA~*的搜索效率比算法RA~*高.若启发式估价函数满足单调性限制,通过使用NP操作,则算法BRA~*的搜索空间将进一步减少.     

基于椭圆曲线的改进RC4算法

针对流密码（RC4）算法存在不变性弱密钥、密钥流序列随机性不高和算法初始状态可以被破解等问题，提出一种基于椭圆曲线的RC4改进算法。该算法利用椭圆曲线、哈希函数和伪随机数产生器生成初始密钥，在S盒和指针的作用下进行非线性变换最终生成具有高随机性的密钥流序列。美国国家标准与技术研究院（NIST）随机性测试结果表明，改进算法的频率检验、游程检验和Maurer指标比原RC4算法分别高出0.13893，0.13081和0.232050，能有效防止不变性弱密钥的产生，抵抗"受戒礼"攻击；初始密钥是一个分布均匀的随机数，不存在偏差，能够有效抵御区分攻击；椭圆曲线、哈希函数具有单向不可逆性，伪随机数产生器具有高密码强度，初始密钥猜测赋值困难，不易破解，能够抵抗状态猜测攻击。理论和实验结果表明改进RC4算法的随机性和安全性高于原RC4算法。     

Single machine scheduling to minimize maximum lateness subject to release dates and precedence constraints

This paper considers the problem of finding a nonpreemptive schedule for a single machine to minimize the maximum lateness with release dates and precedence constraints. A branch and bound algorithm is developed. The algorithm uses four different heuristics to find upper bounds at the initial branch node: early release date heuristic, modified Schrage's heuristic, heuristic BLOCK, and a variable neighborhood descent procedure. At each branch node, two branches evolve from a schedule found by heuristic BLOCK using a binary branching rule based on bottleneck and critical jobs, and a lower bound is obtained by optimally solving the relaxed problem with preemption. The algorithm solves 14,984 out of the 15,000 systematically generated instances with up to 1,000 jobs within 1 minute of CPU time.     

基于BBS产生器和椭圆曲线的改进RC4算法

针对RC4算法密钥流序列随机性不高,易受故障引入攻击、区分攻击和“受戒礼攻击”的问题,提出了一种基于BBS产生器和椭圆曲线的RC4改进算法。该算法利用随机比特产生器和随机大素数生成种子密钥Key,利用椭圆曲线产生秘密整数,在每次输出后对S盒中元素重新赋值,生成随机性很高的密钥流序列。改进RC4算法可以通过NIST随机性测试,其中频率检验、游程检验和Maurer检验等比RC4算法分别高出0.129 18,0.107 39,0.197 64,能够有效防止不变性弱密钥的产生,抵抗“受戒礼”攻击;密钥流序列分布均匀,不存在偏差,能够有效抵御区分攻击;基于椭圆曲线产生的秘密整数猜测困难,S盒内部状态不能获知,能够抵抗“故障引入”攻击。理论和实验证明改进RC4算法的随机性和安全性高于RC4算法。     

求解加权圆集布局问题的快速启发式搜索算法

加权圆集布局问题是基于性能驱动的一类布局问题,由于其NP-hard属性,难以在多项式时间内求解,提出一种快速启发式搜索算法。权矩阵的行向量1范数作为首次赌轮选择圆的启发信息,依次以权矩阵的当前行（其行号等于当前选择圆的序号）元素作为下次赌轮选择的启发信息,利用图形学理论给出低计算复杂度的定位规则,进而基于该定序定位规则提出一种启发式搜索算法,以求得该问题的最优解。数值实验表明,该算法的性能优于已有算法。