Parallel Schwarz alternating methods for anisotropic diffusion of speckled medical images

This paper deals with ultrasound medical image processing, particularly to filter the noise while preserving the edges and structures of information. The mathematical processing consists in solving by a numerical way a nonlinear evolutive boundary value problem. Several numerical semi-implicit time marching schemes are considered and analyzed. At each time step, parallel synchronous or asynchronous Schwarz alternating methods are used to solve the linear system and its convergence is studied. Lastly, the results of sequential and parallel simulations are presented.      

字符串匹配算法在DNA序列比对中的应用

高通量测序技术的飞速发展让生物信息领域迎来了大数据时代。新技术在提供海量生物遗传信息的同时,也给分析这些数据带来了新的挑战。DNA序列比对是信息分析流程中的关键步骤,为后续的变异检测提供序列比对信息。2015“深圳杯”数学建模夏令营B题以DNA序列比对为研究课题,希望参赛学生给出序列快速比对的最佳方案。本文简要点评了各参赛队伍的解答情况,然后介绍了现有DNA序列比对软件中用到的算法和数据结构。     

A conformal mapping approach for investigating the free-boundary seepage from symmetric channels

We present a new method to investigate the two-dimensional free-boundary groundwater seepage from symmetric soil channels into a homogeneous isotropic porous medium. We use Levi–Civitá’s function to construct an integral representation for the conformal mapping of the complex potential domain onto the physical flow domain. A genetic algorithm (GA) is used to calculate the coefficients of the Maclaurin series expansion of Levi–Civitá’s function. The coordinates of the points from the channel contour, calculated by means of the integral representation, must satisfy the analytic equation of the contour. We use this condition to define the objective function of the genetic algorithm. Levi–Civitá’s function is afterwards used to calculate the seepage loss, the free lines, the streamlines, the equipotential lines, the isobars and the velocity field. Some examples illustrate the method.     

基于改进粒子群优化算法的火电厂机组负荷分配

以坑口电厂SIS系统机组负荷优化分配功能模块为应用背景,针对基本粒子群优化算法易陷入局部收敛、收敛速度慢的缺点,提出一种基于惯性权重非线性减小策略的改进粒子群优化算法。并且通过MATLAB与Visual C++混合编程,开发了机组负荷在线优化分配功能模块,提高了算法的计算效率和工程应用价值。     

文化框架下多群智能优化算法的云作业调度

作业调度是一种云计算核心技术,为了获得更优的云计算作业调度方案,提出一种文化框架下多群智能优化算法的云作业调度方法。首先构建云作业调度问题的数学模型,然后借助文化算法模型,粒子群算法组成信仰空间,人工鱼群算法组成群体空间,两者之间并行演化,相互促进,对云计算作业调度数学模型进行求解,最后通过仿真实验测试算法的性能。结果表明,本文加快了算法的收敛速度,获得了更优的云计算作业调度方案,大幅度缩短少云计算作业完成时间,具有一定的实用价值。     

回归的能源有效网络大数据流汇聚算法研究

为了降低传感器网络数据流汇聚时的能源消耗,提出了一种基于回归的能源有效数据流汇聚算法。首先,将传感器节点分为活跃节点和能源有效节点。然后,以活跃节点为中心点将所有节点进行聚类,并应用回归方法通过活跃节点的数据流对能源有效节点的数据进行预测。接下来,通过节点预测值的累积误差不断修正活跃节点集。最后,应用活跃节点的数据流信息对能源有效节点的数据进行预测。实验表明,本文提出的算法与其它相关算法相比具有更好的预测准确性。     

非线性互补约束规划问题的一个新的QP-free算法

本文研究了非线性互补约束均衡问题.利用互补函数以及光滑近似法,把非线性互补约束均衡问题转化为一个光滑非线性规划问题,得到了超线性收敛速度,数值实验结果表明本文提出的算法是可行的.     

A new framework for implicit restarting of the Krylov–Schur algorithm

This paper introduces a new framework for implicit restarting of the Krylov–Schur algorithm. It is shown that restarting with arbitrary polynomial filter is possible by reassigning some of the eigenvalues of the Rayleigh quotient through a rank‐one correction, implemented using only the elementary transformations (translation and similarity) of the Krylov decomposition. This framework includes the implicitly restarted Arnoldi (IRA) algorithm and the Krylov–Schur algorithm with implicit harmonic restart as special cases. Further, it reveals that the IRA algorithm can be turned into an eigenvalue assignment method. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于改进DPSO算法的并行测试任务优化调度研究

并行测试以减少测试时间和降低测试成本的强大优势,已成为当前自动测试系统发展的方向。针对并行自动测试过程中,测试任务调度复杂,难以优化的问题,以PSO算法为基础,通过对问题空间编码的重新定义,并运用交叉、变异算子给出了新的粒子位置的更新公式,提出了一种改进后的DPSO算法。依据并行测试完成时间极限定理,给出了并行测试任务调度的目标函数与约束条件。以某雷达电子装备并行测试系统中三块电路板并行测试为例,对改进的DPSO算法进行了仿真验证,得到了最优调度测试序列。结果表明：与遗传算法相比,改进后的DPSO算法迭代次数更少,寻优性能更好,适用于工程应用。     

改进蚁群PID-神经元解耦的CFB锅炉燃烧系统控制

床温和主汽压都是循环流化床锅炉生产运行中的重要参数,会直接影响机组的安全性和经济性。但由于这两者对象存在非线性、大时延、强耦合等特点,其现场控制效果一直不太理想。本文首先采用自适应神经元将床温和主汽压解耦,再利用具有分工特征的蚁群算法优化参数的PID控制器对两者进行独立控制。采用该算法优化常规PID控制参数,能够实现控制参数的快速寻优。该方案应用于循环流化床锅炉燃烧系统仿真,结果表明能有效实现系统解耦,且具有响应快、超调量小等优点,有效地提高了控制品质。