IIR数字滤波器设计的搜寻者优化算法

为进一步提高无限冲击响应(IIR)数字滤波器的性能,提出了一种基于搜寻者优化算法(SOA)的IIR数字滤波器设计方法.SOA基于模拟人的随机搜索行为,由利用位置变化评价得到的经验梯度确定搜索方向,由采用简单模糊规则的不确定性推理确定搜索步长,通过搜寻者在搜索空间的位置更新,实现对优化问题的求解.2个典型设计实例的仿真结果表明,与差分进化算法(DE)和3种改进的粒子群算法(PSO)相比,SOA具有较好的全局寻优能力和较快的收敛速度,能有效地应用于IIR数字滤波器的没计.     

改进的Rosen梯度投影法及其等价性证明

对Rosen梯度投影法提出了一种改进策略,使其在第一步计算中不再需要重度计算投影矩阵,大大减少了计算量,使算法更加稳定和实用。同时,证明了改进后的算法与原算法是完全等价的,即搜索方向是完全相同的。     

二次半定规划的原始对偶预估校正内点算法

将半定规划（Semidefinite Programming,SDP）的内点算法推广到二次半定规划（QuadraticSemidefinite Programming,QSDP）,重点讨论了AHO搜索方向的产生方法.首先利用Wolfe对偶理论推导得到了求解二次半定规划的非线性方程组,利用牛顿法求解该方程组,得到了求解QSDP的内点算法的AHO搜索方向,证明了该搜索方向的存在唯一性,最后给出了求解二次半定规划的预估校正内点算法的具体步骤,并对基于不同搜索方向的内点算法进行了数值实验,结果表明基于NT方向的内点算法最为稳健.     

改进的禁忌搜索算法求解多机并行模糊调度问题

提出一种改进的禁忌搜索算法求解多机并行模糊调度问题,该算法在邻域中引入记忆结构,可以减少重复搜索,并对候选解集使用映射排序法进行剪枝,减少了搜索空间,从而极大的提高了算法效率.同时为了减少计算误差,该算法计算时不需要将模糊时间转换为精确时间求解,可以同时处理作业加工时间是三角模糊数或梯形模糊数的情况,从而更具有通用性.仿真结果证明该算法有效、可行.     

基于CUDA快速体数据梯度计算的实时体绘制研究

在体绘制的光线投射算法中,需要传递函数确定体数据对光学属性的映射.体数据梯度是传递函数的常用参数.为了提高三维绘制精度,使用精确的三维Sobel算子进行体数据梯度幅值计算,但由于采用Sobel算子进行计算时计算量十分庞大,因此在计算统一设备构架(Compute Unified Device Architecture,CUDA)下对算法进行并行加速.在此基础上分析并研究了一种基于CUDA快速体数据梯度计算的体绘制算法,达到了梯度的实时计算.实验证明该算法能够在PC机上实现精确的序列图像实时体绘制.     

基于路网分层策略的高效路径规划算法

为解决路网规模过大导致的路径规划算法计算效率低的问题,通过引入路网分层预处理的思想,采用方向诱导搜索策略、双向搜索策略和数据结构改进策略,提出了一种新的路径规划算法——分层A*算法,并在广东省大规模路网上进行了实验.实验结果表明:与A*算法和Highway Hierarchical算法相比,A*算法的计算效率分别平均提高11.7倍和2.4倍,搜索空间分别平均缩小5.7倍和2.8倍,且新算法的计算效率和搜索空间都更为稳定.     

预应力碳纤维加固RC梁的可靠度分析

目前,加固后桥梁结构的安全分析主要采用有限元等确定性分析方法,没有考虑变量的变异性.在已有研究的基础上,建立了预应力碳纤维加固RC梁的极限状态方程;运用改进的重要抽样法,对预应力碳纤维加固结构进行了可靠指标计算.计算结果表明:该算法能较好地提高解的精度;通过参数敏感性影响分析可知,抗力设计变量中,h0的均值和fy的变异系数对结构可靠度的影响最为显著,同时,可靠度指标还随着CFRP的弹性模量和截面面积的均值的增大而增大.     

旋转迭代量子搜索算法

为提高Grover算法的搜索效率,基于Grover算法,提出了一种新的量子搜索算法.该算法充分利用各状态之间的结构信息,根据不同的初始量子态和所搜索的基态设计旋转量子门,并用提出的量子门进行旋转迭代.结果表明,与Grover算法相比,该算法的搜索迭代次数减少.实例分析验证了算法的可行性和有效性.     

基于标号算法搜索过程的K最短路算法设计

K最短路径问题是最短路径问题中的一个重要分支,它在物流调度、交通流分配、交通网络的路径选择中起着重要的作用.为了提高K最短路的计算效率以及实用性,充分利用传统标号算法搜索过程获得的众多节点临时标号信息,设计了基于搜索过程的Dijkstra标号算法.该算法在搜索过程中得到一条最短路径的同时,获得了大量的临时标号信息;在此基础上,继续采用该算法利用这些临时标号信息进行标号,可以获得其他严密K最短路;将该算法与交叉口有延误的最短路径算法相结合,可方便的计算城市交通网络中交叉口有延误的K最短路径问题;该算法简化了K最短路的计算过程,提高了算法的计算效率.最后,利用一个简单网络介绍了该算法的计算过程.     

改进的禁忌搜索算法求解多机并行模糊调度问题

提出一种改进的禁忌搜索算法求解多机并行模糊调度问题,该算法在邻域中引入记忆结构,可以减少重复搜索,并对候选解集使用映射排序法进行剪枝,减少了搜索空间,从而极大的提高了算法效率．同时为了减少计算误差,该算法计算时不需要将模糊时间转换为精确时间求解,可以同时处理作业加工时间是三角模糊数或梯形模糊数的情况,从而更具有通用性．仿真结果证明该算法有效、可行．     

服役公路桥梁的时变可靠指标计算

为了对服役结构的可靠性进行正确评估,必须考虑时间变化的影响,将结构服役时间离散为若干个时间点,利用各个时间点上随机的结构抗力和荷载效应,给出服役结构时变可靠指标简化计算公式,分析抗力衰减模式、可变荷载增加大趋势以及服役时间对可靠指标的影响。分析结果表明:在结构抗力和荷载效应保持不变情况下,随着服役时间的增长,结构的可靠指标降低,结构可靠指标的变化规律因抗力衰减模式和荷载增大趋势的不同而有差异。     

Method of a new iteration scheme combined with Kriging model for structural reliability evaluation

The first order reliability method (FORM) is widely adopted for structural reliability evaluation due to its numerical efficiency. Concerning the issue of FORM often failing to converge when the limit state function (LSF) behaves high nonlinearity, a new iteration scheme called ??rotated gradient algorithm (RGA)?? is proposed and combined with Kriging model to evaluate the reliability of implicit performance function. In this paper, the Kriging model is applied to approximate the real LSF first. Then the scheme of RGA, constructed in terms of gradient information of two adjacent design points obtained during the process of calculation, is used to calculate the reliability index. Numerical examples show the validity in convergence and accuracy of the proposed method for arbitrary nonlinear performance function.     

基于弹性模量缩减法的随机极限承载力分析

为确定工程结构的随机极限承载力,结合弹性模量调整策略和摄动随机有限元法,提出一种基于弹性模量缩减法的随机极限承载力分析方法.首先利用摄动随机有限元法计算结构的随机响应量和单元可靠指标,并定义单元可靠指标均匀度和基准可靠指标,进而论证随机极限分析的比例加载条件及随机响应量的比例关系;然后通过有策略地缩减低可靠度单元的弹性模量,以模拟结构的失效演化历程,形成一系列静力容许应力场,进而根据塑性极限分析理论确定结构的失效模式及其对应的随机极限承载力.算例分析结果表明,该方法通常只需要迭代15步左右即可收敛,与蒙特卡洛法（抽样50万次）的相对误差在0.5%以内.      

框架可靠度计算的新方法

基于随机有限元的梯度优化算法引入拥有随机参数的框架可靠度分析.并编制计算程序与精确解Monte-Carlo法的计算结果进行了对比,证明该文方法用于框架结构可靠度分析是可行、可靠的,既避免了Monte-Carlo法计算量过大的缺点,又比传统的定值分析方法更合理,更贴近实际.     

框架可靠度计算的新方法

基于随机有限元的梯度优化算法引入拥有随机参数的框架可靠度分析.并编制计算程序与精确解Monte-Carlo法的计算结果进行了对比,证明该文方法用于框架结构可靠度分析是可行、可靠的,既避免了Monte-Carlo法计算量过大的缺点,又比传统的定值分析方法更合理,更贴近实际.     

灾后应急救援运输路径优化模型研究

针对目前运输路径优化模型主要依靠经验法做出决策判断的缺陷,分析了灾后救援运输过程中网络可靠度、容量可靠度、运输时间、运输物资需求量、运输损耗等各种不确定性因素;分别以时间目标、可靠性目标、损耗目标为3个优先级,运用网络图理论构建了灾后应急救援运输路径优化的多目标随机规划模型,并运用遗传算法探讨模型的求解方法;通过具体的案例来说明模型中各个参数,并通过实际的模拟计算来验证该模型的合理性和有效性。     

Solving the euclidean steiner minimum tree using cellular stochastic diffusion search algorithm

The Euclidean Steiner minimum tree problem is a classical NP-hard combinatorial optimization problem. Because of the intrinsic characteristic of the hard computability, this problem cannot be solved accurately by efficient algorithms up to now. Due to the extensive applications in real world, it is quite important to find some heuristics for it. The stochastic diffusion search algorithm is a newly population-based algorithm whose operating mechanism is quite different from ordinary intelligent algorithms, so this algorithm has its own advantage in solving some optimization problems. This paper has carefully studied the stochastic diffusion search algorithm and designed a cellular automata stochastic diffusion search algorithm for the Euclidean Steiner minimum tree problem which has low time complexity. Practical results show that the proposed algorithm can find approving results in short time even for the large scale size, while exact algorithms need to cost several hours.     

抗震结构时程可靠度的遗传模拟退火算法

针对抗震结构时程可靠度分析中功能函数为非线性程度较高的隐式函数的特点，将遗传模拟退火算法与时程分析法相结合，建立了抗震结构时程可靠度分析的遗传模拟退火算法．该算法可以充分考虑结构参数和地震动的双重随机性，可确定任意时刻结构的时程可靠指标．用此方法及Monte Callo法分析了分别受大震和小震作用的三质点钢筋混凝土结构的时程可靠度，结果表明了该方法的有效性．     

不确定箱重下内河集装箱班轮航线配载决策

与集装箱海运相比内河集装箱班轮运输具有其独特性,同时对于内贸箱而言,货主订舱时箱重信息的不确定性导致其航线配载决策变得更加复杂.本文考虑不确定箱重影响,以最小化航线班轮堆栈占用数量为目标,构建内河集装箱班轮航线配载决策的随机规划模型.为实现求解,基于随机规划理论,采用机会约束描述随机约束,将随机规划模型转化为随机机会约束规划模型,并设计混合邻域搜索算法求解.算法由蒙特卡罗随机模拟、神经元网络训练及邻域搜索启发式3个部分组成.算例研究表明,混合邻域搜索算法的鲁棒性较好,可实现配载计划对不确定因素的有效吸收.     

模式搜索法及其在三维布置中的应用研究

介绍了模式搜索算法．模式搜索算法具有许多优点，非常适合非线性非光滑问题的优化，特别是三维布置问题．给出了模式搜索算法的一般定义，在分析三维布置问题特点的基础上，对一般模式搜索算法提出了几点扩展，使算法具有随机的特性，以提高算法收敛性能．