考虑工件移动时间的柔性作业车间调度问题研究

分析生产车间的实际生产状况,建立了考虑工件移动时间的柔性作业车间调度问题模型,该模型考虑了以往柔性作业车间调度问题模型所没有考虑的工件在加工机器间的移动时间,使柔性作业车间调度问题更贴近实际生产,让调度理论更具现实性。通过对已有的改进遗传算法的遗传操作进行重构,设计出有效求解考虑工件移动时间的柔性作业车间调度问题的改进遗传算法。最后对实际案例进行求解,得到调度甘特图和析取图,通过对甘特图和析取图的分析验证了所建考虑工件移动时间的柔性作业车间调度问题模型的可行性和有效性。     

Job-Shop调度问题的量子蚁群算法求解*

针对最小化最大完工时间的作业车间调度问题,提出了一种量子蚁群调度算法.该算法结合了量子计算中量子旋转门的量子信息和蚁群寻优的特点,通过作业车间调度问题的析取图表示,将原问题转换为求解析取图的关动路径,并利用量子蚁群算法进行求解.采用该算法对作业车间调度问题的基准数据进行测试,仿真结果表明了该算法的可行性和有效性.     

基于多种群蚁群算法的柔性作业车间调度研究

针对柔性作业车间调度的特点,设计了柔性作业车间调度析取图模型,结合蚁群分工组织的工作方式,给出了基于竞争规则的多种群蚁群算法求解方法。算法中不同种群的蚂蚁被放置在析取图中不同的工序节点上,通过核心种群的引导,充分发挥蚁群协作竞争的并行高效特点,满足柔性作业车间调度的要求。仿真实验表明该算法求解柔性作业车间调度具有可行性和有效性。     

求解柔性作业车间调度的混合PSO算法与实现

研究车间作业调度优化过程,针对资源的合理分配排序,采用PSO算法求解柔性作业车间调度问题,根据PSO算法存在易陷入局部极值和早熟的缺陷,引入遗传算法中的交叉算子和变异算子,构造求解柔性作业车间调度问题的混合PSO算法,能够较好地克服上述缺陷.采用面向对象的程序设计语言,设计并编码实现了混合PSO算法求解柔性作业车间调度问题的仿真软件.使用软件进行仿真,实验结果表明在求解柔性作业车间调度问题中,混合PSO算法的全局寻优和克服早熟能力均优于基本PSO算法,证明混合PSO算法求解柔性作业车间调度问题的有效性.     

基于TSAPO的柔性作业车间计划和调度

为使多目标柔性作业车间计划与调度的制定更适合实际生产的动态变化,提出增加动态反馈的闭环柔性作业车间计划模型及二阶式蚁群粒子群混合优化算法TSAPO。通过增加动态监视功能,及时更新和反馈实际生产数据。利用对优化目标的二阶段分解,设计带有反馈机制的调度算法。实验结果证明,该算法在求解多目标柔性作业车间调度问题中具有较好的优化效果。     

基于Flexsim的车间调度优化

基于三维动画仿真软件Flexsim,文中对航空附件加工车间这种多品种、小批量生产的作业车间（Job-Shop）进行了调度优化研究。介绍了Flexsim连接数据库的技术与遗传算法求解生产调度的方法;在Flexsim中建立虚拟生产车间模型,并且在Flexsim虚拟车间模型内部嵌入C＋＋数据库操纵程序,将仿真模型与生产管理数据库连接,使模型可以实时采集生产数据;最后通过实例说明Flexsim仿真与调度优化相结合的方法可以有效地提高航空附件加工车间的效益,证明了方法的有效性。     

基于Flexsim的车间调度优化

基于三维动画仿真软件Flexsim,文中对航空附件加工车间这种多品种、小批量生产的作业车间（Job-Shop）进行了调度优化研究。介绍了Flexsim连接数据库的技术与遗传算法求解生产调度的方法;在Flexsim中建立虚拟生产车间模型,并且在Flexsim虚拟车间模型内部嵌入C＋＋数据库操纵程序,将仿真模型与生产管理数据库连接,使模型可以实时采集生产数据;最后通过实例说明Flexsim仿真与调度优化相结合的方法可以有效地提高航空附件加工车间的效益,证明了方法的有效性。     

多目标军用飞机维修作业调度优化研究

为提升维修作业与现代战机的适应程度,对军用飞机维修作业调度模型构建与调度优化算法设计进行探讨。在沿用柔性作业车间调度问题的形式化描述构建维修作业调度模型的基础上,选取遗传算法对执行步骤进行设计,引入耦合算子重新调整工序排序部分染色体以避免染色体违背耦合约束无法解码的情况发生,并采用维修作业调度案例与Brandimarte测试数据验证多目标调度优化算法的适用性与优化性。维修作业调度模型构建与调度优化算法的探讨促进维修管理的精细化,为调度相关领域的深入研究拓宽思路。     

面向能耗机制的多目标柔性作业车间调度*

针对面向绿色制造的车间调度问题,考虑能源消耗、最大完工时间、生产成本等调度目标,建立了多目标柔性作业车间调度问题模型,并提出一种改进离散蝙蝠算法来求解。针对这个模型的特点,为了有效地表达出工序与粒子种群之间的关系,提出一种整数编码策略。为了避免粒子早熟收敛、求解精度低等问题,设计了一种具有记忆能力的粒子变异操作。为了克服基本蝙蝠算法固定参数不足的缺点,重新调整惯性权重的值,提出一种线性递减的惯性权重策略。针对具体生产实例进行验证,实验数据表明,该改进算法在求解多目标柔性作业车间调度问题上具有良好的性能,是一种有效的调度算法。     

批量生产柔性作业车间多目标精细化调度方法

提出了一种批量生产柔性作业车间多目标精细化调度方法。针对批量生产柔性作业车间多目标调度问题特点,建立了一类以完工时间最短和制造成本最低为优化目标的等量分批柔性作业车间调度多目标优化模型。提出了5种批量生产柔性作业车间精细化调度技术;设计了一种改进的NSGA II算法对模型进行求解。算法中引入面向对象技术处理复杂的实体逻辑关系,使用矩阵编码技术进行编码,采用分段交叉和分段变异的遗传算子实现遗传进化,应用上述5种精细化调度技术于解码过程以提高设备利用率。通过案例分析验证了该方法的有效性。     

高光谱图像小样本分类的卷积神经网络方法

目的 与传统分类方法相比,基于深度学习的高光谱图像分类方法能够提取出高光谱图像更深层次的特征。针对现有深度学习的分类方法网络结构简单、特征提取不够充分的问题,提出一种堆叠像元空间变换信息的数据扩充方法,用于解决训练样本不足的问题,并提出一种基于不同尺度的双通道3维卷积神经网络的高光谱图像分类模型,来提取高光谱图像的本质空谱特征。方法 通过对高光谱图像的每一像元及其邻域像元进行旋转、行列变换等操作,丰富中心像元的潜在空间信息,达到数据集扩充的作用。将扩充之后的像素块输入到不同尺度的双通道3维卷积神经网络学习训练集的深层特征,实现更高精度的分类。结果 5次重复实验后取平均的结果表明,在随机选取了10%训练样本并通过8倍数据扩充的情况下,Indian Pines数据集实现了98.34%的总体分类精度,Pavia University数据集总体分类精度达到99.63%,同时对比了不同算法的运行时间,在保证分类精度的前提下,本文算法的运行时间短于对比算法,保证了分类模型的稳定性、高效性。结论 本文提出的基于双通道卷积神经网络的高光谱图像分类模型,既解决了训练样本不足的问题,又综合了高光谱图像的光谱特征和空间特征,提高了高光谱图像的分类精度。     

Multiprocessor Task Assignment with Fuzzy Hopfield Neural Network Clustering Technique

Most scheduling applications have been demonstrated as NP-complete problems. A variety of schemes are introduced in solving those scheduling applications, such as linear programming, neural networks, and fuzzy logic. In this paper, a new approach of first analogising a scheduling problem to a clustering problem and then using a fuzzy Hopfield neural network clustering technique to solve the scheduling problem is proposed. This fuzzy Hopfield neural network algorithm integrates fuzzy c-means clustering strategies into a Hopfield neural network. This investigation utilises this new approach to demonstrate the feasibility of resolving a multiprocessor scheduling problem with no process migration and constrained times (execution time and deadline). Each process is regarded as a data sample, and every processor is taken as a cluster. Simulation results illustrate that imposing the fuzzy Hopfield neural network onto the proposed energy function provides an appropriate approach to solving this class of scheduling problem.       

Constraint satisfaction adaptive neural network and heuristicscombined approaches for generalized job-shop scheduling

This paper presents a constraint satisfaction adaptive neural network, together with several heuristics, to solve the generalized job-shop scheduling problem, one of NP-complete constraint satisfaction problems. The proposed neural network can be easily constructed and can adaptively adjust its weights of connections and biases of units based on the sequence and resource constraints of the job-shop scheduling problem during its processing. Several heuristics that can be combined with the neural network are also presented. In the combined approaches, the neural network is used to obtain feasible solutions, the heuristic algorithms are used to improve the performance of the neural network and the quality of the obtained solutions. Simulations have shown that the proposed neural network and its combined approaches are efficient with respect to the quality of solutions and the solving speed.     

基于反向传播神经网络的失流故障智能识别研究

为解决传统方法识别主网电流失流故障准确率低的问题,本文提出了一种基于反向传播神经网络的失流故障智能识别方法。本文利用反向传播的神经网络算法,通过梯度下降的方式反向修正各层权值,使网络输出误差达到可以接受的程度,从而达到对失流故障识别具有很好的自学习自适应能力的目的。首先根据对主网失流故障特征的研究,将失流故障分为持续失流与断续失流两种,构造对应指标,综合所有指标构建失流故障特征提取体系,最后建立反向神经网络来拟合失流故障提取体系。对数据进行识别,建立专家样本库,利用反向神经网络进行离线训练,训练完成后固定权值用于失流故障识别,从而准确输出失流故障事件。经实例验证,所提方法在识别准确率和识别效率优于一般分类识别方法,可实现失流故障的就地识别。     

基于Im2col的并行深度卷积神经网络优化算法

针对大数据环境下并行深度卷积神经网络（DCNN）算法中存在数据冗余特征多、卷积层运算速度慢、损失函数收敛性差等问题,提出了一种基于Im2col方法的并行深度卷积神经网络优化算法IA-PDCNNOA。首先,提出基于Marr-Hildreth算子的并行特征提取策略MHO-PFES,提取数据中的目标特征作为卷积神经网络的输入,有效避免了数据冗余特征多的问题;其次,设计基于Im2col方法的并行模型训练策略IM-PMTS,通过设计马氏距离中心值去除冗余卷积核,并结合MapReduce和Im2col方法并行训练模型,提高了卷积层运算速度;最后提出改进的小批量梯度下降策略IM-BGDS,排除异常节点的训练数据对批梯度的影响,解决了损失函数收敛性差的问题。实验结果表明,IA-PDCNNOA算法在大数据环境下进行深度卷积神经网络计算具有较好的性能表现,适用于大规模数据集的并行化深度卷积神经网络模型训练。     

一种Hopfield神经网络能量函数改进下的作业车间调度*

由于作业车间调度问题的目标函数目前还无法用换位矩阵的元素以数学公式的形式表示,因此无法保证求出全局最优解。文中首先对换位矩阵表示方法进行了改进,给出新的带有目标函数的能量函数表达式,然后提出改进的Hopfield神经网络作业车间调度方法,并将模拟退火应用于Hopfield神经网络求解,避免了陷入局部极值。仿真结果表明,该方法具有全局搜索能力,并能够保证神经网络的稳态输出为全局最优或近似全局最优。     

新型教与同伴学习粒子群算法求解作业车间调度问题

针对最小化最大完工时间的单目标作业车间调度问题,提出了新型教与同伴学习粒子群算法。通过教学阶段融合多邻域搜索,采用多样性变异策略以及同伴学习阶段采用混合学习策略三个方面的改进操作,扩大了种群的多样性,避免算法陷入局部最优,算法收敛速度和寻优性能有了显著提高。通过作业车间调度问题FT、LA系列测试实例的对比实验,验证了新型教与同伴学习粒子群算法是解决单目标作业车间调度问题的有效方法。     

An improved constraint satisfaction adaptive neural network for job-shop scheduling

This paper presents an improved constraint satisfaction adaptive neural network for job-shop scheduling problems. The neural network is constructed based on the constraint conditions of a job-shop scheduling problem. Its structure and neuron connections can change adaptively according to the real-time constraint satisfaction situations that arise during the solving process. Several heuristics are also integrated within the neural network to enhance its convergence, accelerate its convergence, and improve the quality of the solutions produced. An experimental study based on a set of benchmark job-shop scheduling problems shows that the improved constraint satisfaction adaptive neural network outperforms the original constraint satisfaction adaptive neural network in terms of computational time and the quality of schedules it produces. The neural network approach is also experimentally validated to outperform three classical heuristic algorithms that are widely used as the basis of many state-of-the-art scheduling systems. Hence, it may also be used to construct advanced job-shop scheduling systems.     

基于卷积神经网络的语义分割算法研究

针对语义分割中残差网络并不能完好地提取图像信息和分割效果差的问题,提出一种联合特征金字塔模型(JFP)用来融合残差网络的输出特征,并结合暗黑空间金字塔池化模型(ASPP)进一步提取特征。在解码部分应用简单的解码结构,恢复图像尺寸完成语义分割;同时引入注意力模型作为辅助语义分割网络,辅助神经网络进行训练。该方法分别在Pascal VOC 2012数据集和增强的Pascal VOC 2012数据集上对网络进行训练,并在Pascal VOC 2012的验证集上进行测试,其平均交并集之比(mIoU)分别达到了78.55%和80.14%,表明该方法具有良好的语义分割性能。     

基于灰色神经网络建模的水质参数预测

针对水质参数预测过程中样本数据少的特点,结合灰色新陈代谢GM(1,1)模型和BP神经网络模型,提出灰色新陈代谢BP神经网络组合模型。用灰色新陈代谢模型群的数据集作为BP神经网络的学习测试样本,解决了BP网络需要大量样本才能较好地逼近非线性函数的问题。实验表明,与普通BP网络、灰色新陈代谢模型比较,灰色新陈代谢BP神经网络组合模型的预测精度更高,能够应用于水质参数的预测。