一种求解约束优化问题的改进差分进化算法

针对在处理约束优化问题时约束条件难以处理的问题,提出了一种求解约束优化问题的改进差分进化算法.即在每代进化前将群体分为可行个体和不可行个体两类,对不可行个体,用差量法将其逐个转化为可行个体,并保持种群规模不变,经过一序列的进化后,计算所有可行个体的适应度并找到问题的最优解.对5个经典函数进行了优化测试,测试结果表明提出的算法对求解约束优化问题是有效的.     

约束装箱问题的混合遗传算法求解

本将最佳适应法和遗传算法相结合，提出了一种新的启发式混合遗传算法对具有时间约束的装箱问题进行求解，给出了具体的算法步骤，试算结果表明基于启发式算法的混合遗传算法适合于求解各种约束条件下的大规模装箱问题。     

Bakhvalov-Shishkin网格上求解边界层问题的差分进化算法

该文在Bakhvalov-Shishkin网格上求解具有左边界层或右边界层的对流扩散方程,并采用差分进化算法对Bakhvalov-Shishkin网格中的参数进行优化,获得了该网格上具有最优精度的数值解.对三个算例进行了数值模拟,数值结果表明:采用差分进化算法求解具有较高的计算精度和收敛性,特别是边界层的数值解精度明显...     

基于精英区域学习的多种群自适应的差分进化算法

为了进一步提高差分进化算法的收敛速度、算法精度和稳定性,采用多种群技术来增加算法收敛速度和降低复杂度;利用精英区域学习策略来对算法的全局搜索能力和算法精度进一步提升,引进自适应免疫搜索策略,以实现自适应修正差分算法的变异因子和交叉因子。通过五个测试函数,把本文算法与最新文献中的算法进行对比,表明算法在收敛速度、精度和高维问题寻优能力方面的优越性。     

改进种群多样性的双变异差分进化算法

差分进化算法(DE)是一种基于种群的启发式随机搜索技术,对于解决连续性优化问题具有较强的鲁棒性.然而传统差分进化算法存在种群多样性和收敛速度之间的矛盾,一种改进种群多样性的双变异差分进化算法(DADE),通过引入BFS-best机制(基于排序的可行解选取递减策略)改进变异算子"DE/current-to-best",将其与DE/rand/1构成双变异策略来改善DE算法中种群多样性减少的问题.同时,每个个体的控制参数基于排序自适应更新.最后,利用多个CEC2013标准测试函数对改进算法进行测试,实验结果表明,改进后的算法能有效改善种群多样性,较好地提高了算法的全局收敛能力和收敛速度.     

带冲突关系装箱问题的启发式求解算法

现实物流活动中大量存在的食品、药品和危险品等货物的分组包装问题属于带冲突关系的装箱问题(BPPC),其优化目标是在满足货物间冲突限制的前提下完成装箱操作,并最小化使用货箱的数量。本文从实际需求出发,基于货物之间的冲突关系、装箱顺序和货箱容量等约束建立相应的数学规划模型;随后设计了求解BPPC问题的启发式算法,算法通过迭代求解最大团结构实现货物间冲突关系的消去,根据当前货物最大团采用改进降序首次适应算法(FFD)完成货物装箱操作,并通过“洗牌”策略对已有装箱方案进行局部优化;最后,针对Iori算例数据,将以上算法与基于图着色的启发式算法进行比较分析,结果表明,本文算法是求解BPPC问题更为有效的方法。     

约束尺度和算子自适应变化的差分进化算法

由于可行域不连续和函数形式复杂使得许多算法难以有效求解约束优化问题,提出了一种约束尺度和算子自适应变化的差分进化算法.通过统计新个体中可行解和不可行解的数量以自适应调整惩罚系数,使个体能够分布在多个不连续的可行域中,从而找到最优解所在区域.同时,算法还采用了两种不同的差分算子,分别用于局部区域的快速寻优和整个可行域的全局探索.在两种算子的选择上,则根据新个体的存活情况和约束违反情况来自适应调整其选择的概率.最后通过3组标准约束优化问题在10维和30维变量下的测试结果显示:所提算法的性能整体优于对比算法,其平均最优解在10维时至少提升了4.75%.     

装箱问题的算法及最新进展

装箱问题在经济社会发展中扮演着重要的角色,该问题研究的是寻找较好的布局方式,尽可能实现利益的最大化.装箱问题具有NP-难性质,其理论和应用研究存在一定的挑战,但因其有广泛的应用背景而受到研究者高度的关注.本文主要总结近几十年来装箱问题的研究成果,特别针对一维、二维和三维单目标装箱问题和算法,以及多目标装箱问题的算法进行概括和总结,并提出装箱问题算法上有待进一步的研究工作.     

求解全局优化问题的三角进化算法

This paper presents a hybrid heuristic-triangle evolution （TE） for global optimization. It is a real coded evolutionary algorithm. As in differential evolution （DE）, TE targets each individual in current population and attempts to replace it by a new better individual. However, the way of generating new individuals is different. TE generates new individuals in a Nelder- Mead way, while the simplices used in TE is 1 or 2 dimensional. The proposed algorithm is very easy to use and efficient for global optimization problems with continuous variables. Moreover, it requires only one （explicit） control parameter. Numerical results show that the new algorithm is comparable with DE for low dimensional problems but it outperforms DE for high dimensional problems.     

三维装箱问题的模型与改进遗传算法

三维装箱问题是一类NP-hard的组合优化问题,构建一个适当的数学模型并设计高效快速的算法具有重要的理论和现实意义.该文将箱子空间划分为立方体单元,依此构建三维装箱问题的混合整数规划模型,并通过改进遗传算法求解,剔除大量不可行解提高了收敛速度.实验结果表明此算法运算过程及结果稳定,具有较强的实际应用价值,能有效解决复杂的三维装箱问题.     

Local Search Algorithms for the Bin Packing Problem and Their Relationships to Various Construction Heuristics

The tradeoff between the speed and quality of the solutions obtained by various construction and local search algorithms for the elementary bin packing problem (BPP) are analyzed to obtain useful information for designing algorithms for real-world problems that can be modeled as BPPs. On the basis of intensive computational experiments, we observe that the framework of a solution (i.e., a part of a solution consisting of large items or items with tight constraints) should be constructed in the early stages of a local search. New local search algorithms are proposed as empirical support for the observation.     

基于图着色模型的冲突装箱问题启发式算法

带有冲突关系装箱问题的优化目标是在满足货物冲突关系的前提下,使用数量最少的货箱完成货物装箱的目的。本文分析了冲突装箱问题的数学模型,提出了基于图着色模型的启发式算法进行求解。首先,使用冲突图来描述货物之间的冲突关系;其次,基于冲突图,采取图着色的方式将货物进行分组,并且组内的货物之间不存在冲突关系;最后,采取改进FFD算法对每组的货物进行装箱操作。实验表明,本文提出的启发式算法能够快速有效地找到问题的可行解,为此类装箱问题的求解提供了新思路。     

改进的布谷鸟算法求解考虑运输时间的分布式柔性流水车间调度问题

针对分布式制造环境下多车间调度问题特点,结合企业实际生产情况,考虑相邻工序间的运输时间,建立以最小化最大完工时间为优化目标的分布式柔性流水车间调度模型,提出一种改进布谷鸟算法用于求解该模型。算法改进包括设计了一种基于工序、车间和机器的三层编码方案;根据问题特点设计了混合种群初始化策略以提高种群质量;改进了布谷鸟搜索操作使其适用于求解该模型;设计了一种种群进化策略以提高算法收敛速度及解的质量。最后通过仿真实验,与多种算法对比,验证所提算法的有效性和优越性。     

非线性常微分方程转向点问题的数值解

本文利用文[3]的技巧得到了具转向点的非线性常微分方程边值问题的导数估计,再结合文[4]的方法,证明了所构造的差分格式关于小参数ε的一致收敛性.我们给出了数值例子,数值结果与理论分析完全符合.     

无穷凹角区域各向异性问题的自然边界元与有限元耦合法

本文研究无穷凹角区域上一类各向异性问题的自然边界元与有限元耦合法.利用自然边界归化原理,获得圆弧或椭圆弧人工边界上的自然积分方程,给出了耦合的变分形式及其数值方法,以及逼近解的收敛性和误差估计,最后给出了数值例子,以示方法的可行性和有效性.     

具转向点常微分方程混合边值问题的一致收敛差分格式

本文得到了具转向点的二阶常微分方程混合边值问题解的导数估计,提出了Il′in型差分格式,证明了此差分格式按L~1模关于小参数ε的一阶一致收敛性。最后,给出了一个数值例子,计算结果与理论分析一致。     

半线性常微分方程混合边值奇摄动问题的一致差分格式*

本文应用分离奇性法研究半线性常微分方程混合边值奇摄动问题的一致差分格式,我们证明了所构造的I1'in型差分格式关于小参数ε的一阶一致收敛性.在本文的最后,我们给出一个数值例子,计算结果与理论分析相符合.     

Existence and Multiplicity of Positive Solutions for a Singular Nonlinear High Order Fractional Differential Problem with Multi-point Boundary Conditions

In this paper, a singular nonlinear high order fractional differential problem involving multi-point boundary conditions is solved by means of the fixed point index theory. Some properties of the first eigenvalue corresponding to relevant operator and some new height functions are also used to prove the existence and multiplicity of positive solutions. The nonlinearity depends on arbitrary fractional derivative.