求解高维函数优化问题的交叉熵蝙蝠算法

为改善蝙蝠算法求解高维函数优化问题的全局搜索能力,提高其搜索精度,将交叉熵方法和蝙蝠算法相结合,提出一种交叉熵蝙蝠算法。该算法将基于重要度抽样和Kullback-Leibler距离的交叉熵全局随机优化算法应用于蝙蝠算法中,采用自适应平滑技术提高算法的收敛速度,利用交叉熵方法的遍历性、自适应性和鲁棒性,有效抑制蝙蝠算法的早熟收敛现象。对经典测试函数和CEC2005测试函数的仿真结果表明,该算法具有全局搜索能力强、求解精度高和鲁棒性好等特性。     

聚类方法综述

文中对聚类方法作了综述。系统地讨论了聚类研究中的4个关键内容:数据点之间"距离"函数的定义方法、类数目的确定、高效优良的聚类算法和聚类算法好坏的评估。分析了各类聚类算法的优劣性,指出了聚类分析研究的发展趋势。     

一种基于空间滤波的钢轨表面擦伤检测改进算法

钢轨表面擦伤检测是保障铁路运输安全的重要手段之一。应用图像处理和模式识别技术来处理钢轨数字图像,检测并定位擦伤区域是一种可行且发展迅速的研究手段。课题组在前期工作中提出了一种鲁棒实时的钢轨表面擦伤检测算法,该算法首先对钢轨图像进行灰度对比度增强,在此基础上定位可疑擦伤区域并进行判定。算法对于常规擦伤图像具有较高的检测性能,但对于钢轨图像包含多处擦伤且擦伤区域灰度值差异较大的情况,往往造成漏检。针对原算法的不足,提出了一种基于空间滤波的钢轨表面擦伤检测改进算法,该算法对原算法检测到的擦伤区域进行钢轨灰度图均值填充,并对填充后的图像进行二次检测,在重新生成的灰度对比度图中,原检测图像中灰度值不明显的擦伤区域的灰度对比度值得到增强,从而增加了检出的可能性。经实验结果验证,改进算法具有较高的检测性能:在总的时间耗费没有明显增加的情况下,检测的平均准确率为90.8%,平均漏检率为4.0%,较原算法有较大改善。     

代数约简的条件信息熵表示及其高效约简算法

给出如何保持正区域不变的语义分析,提出一种修正条件信息熵计算公式,证明保持修正条件信息熵不变与保持正区域不变相互等价。在此基础上,给出代数约简概念的修正条件信息熵表示。给出反例说明修正条件信息熵不具有单调性,导致没法给出自底向上的启发式约简算法,证明了代数协调集中不可删除属性的不可逆性质,提出一种自顶向下直接删除属性的高效约简算法。它从所有条件属性集出发,逐步删除不必要的属性,只需遍历各属性一次,即可保证得到原始决策表的一个代数约简。数值算例和实验验证了该算法的正确性和高效性。     

云计算环境下分布式文件系统的负载平衡研究

在云计算环境下,文件以块的形式分布在文件系统中。然而系统状态的更新,如节点加入和离开,会导致文件块在系统中的分布不均衡,从而对系统执行的任务产生性能上的影响。针对该分布式文件系统的文件分布不均衡问题,提出了一种完全分布式的负载平衡算法,并采用了仿真实验对所提出的算法与集中式和分布式的负载均衡算法进行了对比。结果表明,该算法在解决了集中式算法的单点瓶颈的基础上只增加了少量的额外开销,其性能明显优于分布式的负载均衡算法。     

Robust graph coloring based on the matrix semi-tensor product with application to examination timetabling

This paper investigates the robust graph coloring problem with application to a kind of examination timetabling by using the matrix semi-tensor product, and presents a number of new results and algorithms. First, using the matrix semi-tensor product, the robust graph coloring is expressed into a kind of optimization problem taking in an algebraic form of matrices, based on which an algorithm is designed to find all the most robust coloring schemes for any simple graph. Second, an equivalent problem of robust graph coloring is studied, and a necessary and sufficient condition is proposed, from which a new algorithm to find all the most robust coloring schemes is established. Third, a kind of examination timetabling is discussed by using the obtained results, and a method to design a practicable timetabling scheme is presented. Finally, the effectiveness of the results/algorithms presented in this paper is shown by two illustrative examples.     

不确定欠驱动系统的高阶自适应Super-Twisting滑模控制

为实现一类不确定欠驱动系统在未知干扰情况下的鲁棒控制,针对传统滑模控制中存在的抖振问题,提出一种基于二次型Lyapunov函数的二阶Super-Twisting自适应滑模控制策略.首先,控制器的不连续项采用二阶Super-Twisting算法,将不连续控制作用在滑模量的二阶导数.然后,针对滑模面受不确定干扰影响的情况,为调节参数设计一种自适应律方法,该方法不受传统二阶滑模控制中干扰项的一阶导数边界已知的条件限制,保证滑模面在有干扰情况下的收敛,削弱控制器输入的抖振现象.最后,以两轮自平衡车为实验对象验证该方法,并与传统滑模及普通二阶滑模方法做仿真对比.仿真结果表明文中所提的二阶自适应滑模控制方法在控制效果和降低抖振方面表现更优.     

基于神经网络和遗传算法的薄壳件注塑成型工艺参数优化

建立了基于神经网络和遗传算法并结合正交试验的薄壳件注塑成型工艺参数优化系统。正交试验法用来设计神经网络的训练样本，人工神经网络有效的创建了翘曲预测模型；遗传算法完成了对影响薄壳塑件翘曲变形的工艺参数（模具温度、注射温度、注射压力、保压时间、保压压力和冷却时间等）的优化，并计算出了它们的优化值。按该参数进行试验，效果良好，可以有效地减小薄壳塑件翘曲变形，其试验数值与计算数值基本相符，说明所提出的方法是可行的。     

Interbay物料自动搬运系统性能分析

Interbay物料自动搬运系统的运行效率对于晶圆制造系统影响较大,研究Interbay物料自动搬运系统的绩效具有较大的意义[1]。该文以带有捷径的单闭环背脊式布局的物料自动搬运系统为研究对象,通过问题描述,简化、假设将实际问题抽象为导引运输模型。然后,建立数学模型,采用Dijkstra算法确定工件搬运的最短路径。最后,利用Arena仿真软件建立含有导引运输设备的模型,采用控制变量法探究小车数量小车占用轨道的方式、调度规则等因素对于产出的影响,发现对于本文中的模型,其它条件相同时,搬运系统采用Release-at-end的控制方式,系统最大搬运量越大。     

基于NSGA-Ⅱ算法的轨道转移优化方法研究

在普适变量法求解Lambert转移问题基础上,提出基于NSGA-Ⅱ（non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅱ）算法的轨道转移时间-能量优化问题解决方法：通过修改非优超排序方法和采用空间扩张策略对NSGA-Ⅱ算法进行了改进,运用约束支配的概念解决了约束条件下Pareto最优集分层困难的问题。仿真实验表明：改进的NSGA-Ⅱ算法能有效求解轨道转移时间-能量优化问题,且比原算法提高了Pareto前沿散布性能。