用微粒群算法求解多元非线性方程组

分析了将多元非线性方程组的求解问题转化为求多元函数极值的优化问题的原理和方法;利用微粒群算法在连续空间中的优化能力求得极值点,得到方程组的近似解;给出了优化算法的具体流程;通过两个算例说明算法的可行性和有效性,实验结果表明此算法具有较高的效率和精度．     

不确定环境下多式联运路径多目标优化

针对不确定环境下的多式联运网络,考虑转运成本、时间及运输方式班期等影响因素,构建运输总成本最小和运输总时间最小的双目标优化模型.通过蒙特卡洛方法处理网络中的不确定性,设计结合非支配排序的多目标蚁群算法求解Pareto解.为解决基本蚁群算法收敛过慢、过早收敛带来的求解质量低等问题,在状态转移策略中加入方向启发因子,在信息素更新策略引入"最大-最小蚂蚁系统",从而提高解的质量.最后通过算例检验改进蚁群算法的优化效率,并为决策人提供5个充分满足其对不同目标要求的决策路径.     

基于小波脊的自适应傅里叶变换包裹相位滤波技术

应用小波变换法提取变形条纹小波脊的相位信息并获得全场包裹相位,并采用窗口傅立叶变换对包裹相位图进行滤波。在滤波过程中,通过调节小波脊参数来调整滤波窗口的大小,使窗口大小与变形条纹频率相匹配,从而提高包裹相位图滤波的效率和质量,获得较高质量的包裹相位图。实验结果表明:本方法有效提高了条纹图解包质量和效率,获得了较高的测量精度。     

不确定环境下多式联运路径多目标优化

针对不确定环境下的多式联运网络,考虑转运成本、时间及运输方式班期等影响因素,构建运输总成本最小和运输总时间最小的双目标优化模型.通过蒙特卡洛方法处理网络中的不确定性,设计结合非支配排序的多目标蚁群算法求解Pareto解.为解决基本蚁群算法收敛过慢、过早收敛带来的求解质量低等问题,在状态转移策略中加入方向启发因子,在信息素更新策略引入"最大-最小蚂蚁系统",从而提高解的质量.最后通过算例检验改进蚁群算法的优化效率,并为决策人提供5个充分满足其对不同目标要求的决策路径.     

基于混合蚁群算法的车辆路径问题研究

为了求解车辆路径问题,设计了一种结合节约算法和邻域搜索算法的混合蚁群算法,该算法改善了标准蚁群算法搜索时间长、容易陷入局部最优解的问题。首次引入节约算法以提高初始解的质量,使得蚁群算法在较优的路径中进行搜索,从而更有效地收敛到最优解;运用最大最小蚂蚁系统控制路径的信息素,避免算法陷入局部最优解;采用邻域搜索算法优化某阶段最优解的子路径。应用该混合蚁群算法对VRPLIB数据库实例进行了运算,取得了较为满意的结果。     

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为了提高公交车辆优化调度方案的有效性,考虑公交车辆平均客运量,最大、最小发车间隔等约束, 建立了以企业收益和乘客利益最大为目标的公交车辆调度模型.针对公交车调度强NP组合优化的特点,提出了一种基于差分进化细菌觅食优化算法求其有效近似解.传统细菌觅食算法优化过程速度较慢,利用差分进化方法对趋化过程中的细菌位置进行修正,增加收敛的精度.最后,结合某公交线路的数据,编程进行计算与仿真,结果表明,利用该模型及其算法能够快速得到公交发车间隔的满意解.     

基于改进粒子群算法的工程项目综合优化

为解决现有粒子群优化算法进化过程中"早熟"的问题,提出了一种改进的粒子群优化算法HSPSO.算法采用多子群分层策略,以提高收敛速度和优化精度.为求解工程项目的综合优化问题,建立了工期-成本-质量的数学优化模型和多目标优化模型.通过实例对标准粒子群优化算法(SPSO)和差分进化(DE)算法进行了比较,并采用HSPSO算法进行多目标优化.最后,用枚举法验证了模型的合理性和算法的有效性.与已有研究相比,HSPSO算法能在种群规模较小(20个粒子)的情况下,快速找到满意的解(平均迭代次数不超过20次).     

带有区间数弧容量上限的网络优化

提出了弧容量上限为区间数的网络优化问题;给出了保守最大流、乐观最大流、最小风险代价乐观最大流和最小风险代价流的定义和数学模型;针对目标函数的非线性特性,设计了特殊的算法步骤;引入可调圈概念,通过求最大流和给定流配流问题的多重解以获得最小风险代价最优解;最后,本文还给出了算例,验证了算法的有效性．     

基于刚分簇与鸡群优化的深井无线传感网络定位算法

针对矿井环境因素对无线传感器网络定位的制约,提出一种基于刚性分簇与鸡群优化的无线传感器网络定位算法(RCCSO). 首先,以传感网络中均匀分布的锚点为簇头,基于刚性图理论提出分簇算法对整个网络进行分簇并保证每个簇都是全局刚性的;其次,利用鸡群算法对簇内进行相对定位,求得簇内最优相对位置解集;再次,不同簇以锚点为旋转中心旋转不同角度,并利用鸡群算法求出旋转角度的最优解集,进而求得全局节点最优位置;最后,仿真结果显示,与多维标度MDS-MAP算法及自适应局部区域循环搜索DALSA相比,所提算法在精度上有较明显的提高.      

具有网络外部性的软件市场的混沌动力学

针对具有网络外部性的软件市场,构建了基于离散时间的完全垄断市场演化模型,利用动态经济学理论分析了均衡点的稳定性,并且通过数值模拟分析了系统发生分岔、混沌等复杂的动力学行为,着重借助分岔图、最大Lyapunov指数、吸引子以及吸引盆等工具讨论了各项参数的变化对低质量版本信息产品市场份额的影响.结果表明,随着低质量版本信息产品各项参数的连续变化,系统会发生倍周期分岔,甚至出现混沌,因此低质量版本信息产品的发布可能会促进高质量版本信息产品的销量,也有可能造成市场混乱.     

A water-fat separation imaging method for the brain on low field magnetic resonance imaging

Water-fat separation is a particularly important problem for magnetic resonance imaging. Although many methods have been proposed, the reliability is still challenging. In this work, we have presented a method based on the combination of the branch-cut method and multigrid algorithm to get a more robust performance of water-fat separation. First, the branch-cut method is applied to identify residues, which violates the requirement that the interacting phase gradient around a closed path be zero. Residues and branches are marked to be zeros and filled to the weighting factor array. Then, the unwrapped phase array can be given by the multigrid algorithm. Finally, the Dixon method for water-fat separation is applied to the unwrapped phase array. Experiments for brain scanning on the 0.3T low field MRI system demonstrate the successful application of the proposed method.     

基于结构光的多投影显示系统图像对准算法

为了解决多投影显示系统的图像对准问题,提出了一种基于结构光投影技术的对准算法.该算法通过求取等相位线的交点来建立投影机图像与相机拍摄图像间的映射关系,对于投影机图像上任一像素点,有水平和垂直2个相位值.在相机图像的水平相位展开图中找出与该点水平相位值相等的离散坐标点的位置,拟合出一条水平等相位线,同理,可以得到它的一条垂直等相位线;求出水平和垂直等相位线的交点,即为该点对应于相机图像中的像素点.该算法无需知道显示墙的解析表达式和相机的内部参数,适用于任意光滑的曲面显示墙.对准后图像与原始图像的对比实验表明:峰值信噪比达到27.904,结构相似度为0.972 4,说明该算法能有效提高图像的对准精度.      

高精度连续函数对边坡岩体分级的修正

为克服SMR(边坡岩体分级)法已有连续函数修正拟合精度不高的缺点,基于离差平方和最小原理,采用新的连续函数对"表格式评分"的SMR法进行了修正,给出了点荷载强度、单轴抗压强度、岩体质量指标、不连续面间距、不连续面产状调整系数、不连续面延伸长度、张开度及充填物厚度评分的连续函数.用新提出的修正SMR的连续函数对水电、矿山、公路等57个边坡岩体进行了稳定性分级,剩余标准差为2.180,相关系数为0.996 7,比其他修正SMR法更接近表格式SMR法的评分结果.     

基于深度图像的机场道面裂缝自动检测算法

为了实现强噪声、弱光照、低对比度条件下的机场道面细小裂缝检测, 设计了基于深度图像的机场道面裂缝检测算法; 将采集到的深度图像划分成多个网格, 并对每个网格进行扩充, 获得了局部道面区域; 针对每个网格区域, 基于随机抽样一致算法进行局部三次曲面构建和优化估计; 在此基础上, 在全局尺度下融合全部网格区域的曲面模型, 生成整个图像采集区域道面的全局曲面模型; 利用全局曲面模型与原始深度图像之间的差值图像, 采用自适应阈值方法分割出候选裂缝像素, 并利用裂缝的像素总数、长度以及长宽比等多种形态学约束筛选候选裂缝像素, 去除错误的候选裂缝像素, 从而获得了最终的裂缝检测结果; 在机场道面深度图像数据集上进行了试验, 以人工标注结果作为真实值, 以准确率、召回率以及F值作为量化评估指标, 将提出的算法分别与4种有代表性的传统算法进行了对比。试验结果表明: 传统算法能够取得的最高准确率、召回率以及F值分别为77.05%、41.02%和50.02%, 提出的算法在准确率、召回率和F值3个指标上均有明显优势, 其均值分别为91.20%、97.99%和94.12%;提出的算法能够在分辨率为1 984像素×2 000像素的深度图像上检测出最小宽度为3 mm、最小长度为10 cm的裂缝, 实现了在复杂机场道面场景中识别细小裂缝的目标。      

Improved Anchored Neighborhood Regression Enhancement for Face Recognition

Although progress in face recognition is encouraging, the accuracy rate of face recognition remains to be increased. Since the face image quality has a positive influence on face recognition accuracy, the image enhancement methods are popular in face recognition. Most current image enhancement methods aim at improving visual appearance, but cannot improve recognition accuracy remarkably. In this paper, a feature evaluation operator is designed to overcome this problem. The operator selects patches with the best quality, and then face image is reconstructed with the selected patches. The proposed algorithm is tested on two different face recognition applications. Accuracy is raised after enhancement, and the result proves that the proposed algorithm is effective.     

A Distributed Virtual Backbone Formation for Wireless Ad Hoc and Sensor Networks

The virtual backbone is an approach for solving routing problems in wireless ad hoc and sensor networks. A connected dominating set (CDS) was proposed as a virtual backbone to improve the performance of wireless networks. The quality of a virtual backbone is measured not only by approximation factor, which is the ratio of its size to that of minimum CDS, but also time complexity and message complexity. In this paper, a distributed algorithm is presented to construct a minimum CDS for ad hoc and sensor networks. By destroying triangular loops in the virtual backbone, the proposed algorithm can effectively construct a CDS with smaller size. Moreover, our algorithm, which is fully localized, has a constant approximation ratio, linear message and time complexity, and low implementation complexity. The simulation results and theoretical analysis show that our algorithm has better efficiency and performance than conventional approaches.     

一种改进的SIFT图像立体匹配算法

针对SIFT算法复杂度高、计算时间长、影响立体匹配的实时性等问题,提出了一种改进的立体视觉特征点匹配算法该算法从两个方面对SIFT算法进行改进:首先利用24维特征描述符代替128维特征描述符,以降低计算复杂度;其次在图像对匹配过程中采用改进的BBF搜索算法,通过引入最小优先级队列的限制条件和匹配精度更高的马氏距离判断两幅图像特征点的匹配性.采用经典图像和未知的室外环境下拍摄的图像对本文算法进行实验验证,结果表明,本文提出的算法每100个特征点检测时间为0.01 s,正确匹配率平均为89.65%,相对于原算法,提高了匹配的准确度,并降低了匹配时间.      

基于局部模糊熵的图像过渡区提取算法

为了提高图像过渡区提取算法的抗噪声性能，对基于局部熵的图像过渡区算法加以改进，提出了基于局部模糊熵的图像过渡区算法．该算法充分利用局部模糊熵区分过渡区与目标区（或背景区）性质的差异，更为有效地提取出图像中的过渡区．仿真实验结果表明，这两种算法在图像含有椒盐噪声的情况下都能有效提取过渡区，但在图像含有高斯噪声的情况下，采用本文算法比采用基于局部熵的图像过渡区算法提取的过渡区更为准确．     

人工免疫粒子滤波算法估计电动汽车电池SOC

准确预测电池的荷电状态（SOC）对纯电动汽车的安全可靠的运行具有重要意义.标准的粒子滤波算法对锂离子动力电池的非线性特征有一定的适应性,能够对电池的 SOC做出估计.但是在标准粒子滤波运算过程中普遍存在粒子退化现象,导致算法效率和预测精度降低.因此,本文提出一种新的人工免疫粒子滤波算法,将人工免疫算法的原理引入标准粒子滤波算法的粒子更新过程中,对锂离子动力电池SOC的估计进行优化,以提高SOC估计的准确性.利用北京市实际运营的纯电动汽车电池数据,对所提出的电池SOC算法进行实证研究.实验结果表明,相对于标准粒子滤波算法,人工免疫粒子滤波算法能够增加粒子的多样性,具有更好的SOC预测精度和有效性.     

Sequential similarity detection algorithm based on image edge feature

Abstract： This paper proposes a new sequential similarity detection algorithm （SSDA）, which can overcome matching error caused by grayscale distortion; meanwhile, time consumption is much less than that of regular algorithms based on image feature. The algorithm adopts Sobel operator to deal with subgraph and template image, and regards the region which has maximum relevance as final result. In order to solve time-consuming problem existing in original algorithm, a coarse-to-fine matching method is put forward. Besides, the location correlation keeps updating and remains the minimum value in the whole scanning process, which can significantly decrease time consumption. Experiments show that the algorithm proposed in this article can not only overcome gray distortion, but also ensure accuracy. Time consumption is at least one time orders of magnitude shorter than that of primal algorithm.