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αβ-Bézier曲线的类De Casteljau算法

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南昌大学学报（理科版） 2023年第6期47卷 537-542页

作者：孙源杨火根江西理工大学理学院江西赣州341000

带形状参数的样条曲线比传统样条曲线有更丰富的曲线表达能力,应用广泛.本文研究了一类带形状参数αβ-Bézier曲线的类De Casteljau算法。首先对带形状参数的αβ-Bernstein基函数进行了扩展,讨论了基函数的相关性质,并给出了任意次数... 详细信息

带形状参数的样条曲线比传统样条曲线有更丰富的曲线表达能力,应用广泛.本文研究了一类带形状参数αβ-Bézier曲线的类De Casteljau算法。首先对带形状参数的αβ-Bernstein基函数进行了扩展,讨论了基函数的相关性质,并给出了任意次数αβ-Bézier曲线的定义。在此基础上基于基函数的递推关系给出了αβ-Bézier曲线的快速求值算法。该算法类似于经典的De Casteljau算法,通过对曲线控制顶点的一系列线性运算来实现。操作简单,比基于参数表达式计算曲线上点值的方法更为高效。计算实例表明了算法的可行性与有效性。

关键词： αβ-Bézier曲线 αβ-Bernstein基函数形状参数类De Casteljau算法

自适应大邻域搜索的人工蜂群算法求解带容量约束车辆路径问题

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计算机集成制造系统 2022年第11期28卷 3545-3557页

作者：夏小云庄鹤林杨火根向毅陈泽丰嘉兴学院信息科学与工程学院浙江嘉兴314001 江西理工大学理学院江西赣州341000 华南理工大学软件学院广东广州510006 中山大学人工智能学院广东珠海519082

为解决带容量约束的车辆路径问题(CVRP)求解时收敛能力与探索能力不足、耗时长等问题,提出一种基于大邻域搜索的人工蜂群优化算法。设计了5个移除算子和2个插入算子,采用算子区别应用机制、仔细侦查蜂机制、更新策略宽松机制优化算法。... 详细信息

为解决带容量约束的车辆路径问题(CVRP)求解时收敛能力与探索能力不足、耗时长等问题,提出一种基于大邻域搜索的人工蜂群优化算法。设计了5个移除算子和2个插入算子,采用算子区别应用机制、仔细侦查蜂机制、更新策略宽松机制优化算法。所提算法能够快速搜索到可接受解,在实验数据集上能收敛到大部分已知最优解,并更新了4个已知最优精准解。实验结果表明,3种优化策略均能有效提升算法效率,算法具有较好的综合性能。

关键词：带容量约束车辆路径问题人工蜂群算法自适应大邻域搜索算子区别应用机制宽松更新策略

过Bézier三边形测地线的有理多项式Coons曲面片重构

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山东大学学报（理学版） 2022年第6期57卷 102-110页

作者：王淑娟杨火根柴莹江西理工大学理学院江西赣州341000

对满足一定约束的五次Bézier三边形曲线,提出4种有理多项式Coons曲面构造格式,使得所构造的曲面插值三边形曲线为边界测地线。首先,分析插值曲面沿边界测地线的跨界切矢在角点处的相容性约束;其次基于重心坐标表示的有理Hermite多项式... 详细信息

对满足一定约束的五次Bézier三边形曲线,提出4种有理多项式Coons曲面构造格式,使得所构造的曲面插值三边形曲线为边界测地线。首先,分析插值曲面沿边界测地线的跨界切矢在角点处的相容性约束;其次基于重心坐标表示的有理Hermite多项式基,设计插值两相邻边界测地线的插值算子;最后,给出插值三边形测地线的有理多项式Coons曲面构造格式。本文提出的过Bézier三边形测地线的Coons曲面构造算法简便易实现,计算结果表明算法的可行性。

关键词：测地线三角域 Coons曲面重构

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过测地线的B样条曲面优化设计

计算机辅助设计与图形学学报 2013年第10期25卷 1433-1438页

作者：杨火根汪国昭浙江大学数学系杭州310027 江西理工大学理学院赣州341000

给定一组不相交B样条曲线或满足一定约束的相交B样条曲线,提出了插值已知B样条曲线且以这组曲线为等参测地线的B样条曲面构造方法.插值曲面上的控制顶点分2步确定:首先利用B样条乘积和升阶理论显式计算曲面上与插值条件相关的控制顶点,... 详细信息

给定一组不相交B样条曲线或满足一定约束的相交B样条曲线,提出了插值已知B样条曲线且以这组曲线为等参测地线的B样条曲面构造方法.插值曲面上的控制顶点分2步确定:首先利用B样条乘积和升阶理论显式计算曲面上与插值条件相关的控制顶点,其次由极小化Dirichlet能量确定曲面上其他自由控制顶点.采用文中方法构造的插值测地线曲面具有次数低、形状易控制等优点,并通过计算实例验证了该方法的正确性和有效性.

关键词： B样条曲面测地线优化设计

高斯骨架差分进化算法与回声状态网络的结合应用

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南昌大学学报（理科版） 2022年第3期46卷 363-370,378页

作者：谢霖铨曾孟麒杨火根江西理工大学理学院江西赣州341000

针对回声状态网络(ESN)对于不同时间序列的学习上无法有效地确定储备池参数的问题,提出一种新型预测模型。利用改进的高斯骨架差分进化算法(DE)来优化回声状态网络。在DE算法中引入了变异策略选择因子,并将选择因子随个体共同参与进化,... 详细信息

针对回声状态网络(ESN)对于不同时间序列的学习上无法有效地确定储备池参数的问题,提出一种新型预测模型。利用改进的高斯骨架差分进化算法(DE)来优化回声状态网络。在DE算法中引入了变异策略选择因子,并将选择因子随个体共同参与进化,使每个个体执行当前最适合的变异策略。改善了原始DE算法进化过程中的盲目性,同时选择因子的动态自适应特性保持了骨架算法近似无参数的优点,最后为避免算法早熟加入停滞扰动策略改善算法的寻优性能。为验证模型的有效性,对Mackey-Glass时间序列、赣州月平均气温数据集进行仿真实验。由实验结果可知,该模型可以提高时间序列的预测精度,且具有良好的泛化能力及实际应用价值。

关键词：时间序列高斯骨架差分进化回声状态网络

面向时延和能耗联合优化的MEC计算卸载策略

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计算机集成制造系统 2023年第7期29卷 2277-2291页

作者：杨火根杨忠明张先超宋逸杰戴亚盛黄淳岚乐光学江西理工大学理学院江西赣州341000 嘉兴学院浙江省医学电子与数字健康重点实验室浙江嘉兴314000 上海大学计算机工程与科学学院上海200444

在移动边缘计算(MEC)中,计算卸载可以有效缓解资源受限和提高网络服务质量。以任务执行时延、终端能耗和边缘服务器负载率的联合优化为目标,提出面向时延和能耗联合优化的MEC计算卸载策略。构建多目标约束的成本优化模型,引入多变异算子... 详细信息

在移动边缘计算(MEC)中,计算卸载可以有效缓解资源受限和提高网络服务质量。以任务执行时延、终端能耗和边缘服务器负载率的联合优化为目标,提出面向时延和能耗联合优化的MEC计算卸载策略。构建多目标约束的成本优化模型,引入多变异算子,以迭代关联概率更新变异算子,设计多变异差分进化(MDE)算法求解,实现计算卸载成本最优。为验证MDE算法的有效性,基于Autonomous Systems by Skitter公开数据集构建3个不同规模的实验网络,将MDE算法与随机计算卸载算法、能量优化计算卸载算法、多目标贪婪计算卸载等算法进行对比分析,MDE算法的执行成功率、卸载成功率、服务器负载均衡性分别平均提升了13.23%,12.96%,29.37%,MDE算法能实现MEC中高效、稳定的计算卸载。

关键词：移动边缘计算时延与能耗负载均衡多变异差分算法计算卸载

任意拓扑类型的G～1光滑NURBS曲面构造

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任意拓扑类型的G～1光滑NURBS曲面构造

作者：杨火根吉林大学

学位级别：硕士

参数曲面的几何连续性及光滑曲面的构造是计算机图形学,CAGD和反向工程等领域中的重要问题.关于Bézier曲面和B-样条曲面在这方面的研究已经有了一些很成熟的结论。而对于NURBS曲面(Bézier曲面,B-样条曲面是其特例)的研究却还不是很完... 详细信息

参数曲面的几何连续性及光滑曲面的构造是计算机图形学,CAGD和反向工程等领域中的重要问题.关于Bézier曲面和B-样条曲面在这方面的研究已经有了一些很成熟的结论。而对于NURBS曲面(Bézier曲面,B-样条曲面是其特例)的研究却还不是很完善。本文为了给出一种任意拓扑类型的G光滑NURBS曲面的构造方法,首先研究了具有任意次数和单重内节点的两邻接NURBS曲面G光滑拼接的条件,给出了实现其G光滑拼接的一类简单而又实用的充分条件,并构造了相应的算法。在此基础上,对具有n面角点的NURBS曲面G光滑拼接条件也进行了研究,得到了它们G光滑拼接的一类充分条件及其约束条件。最后,对任意拓扑类型的G光滑NURBS曲面的构造进行了探讨,给出了一种构造方法,即局部构造格式。这种方法所要求的曲面的最低次数是双五次的。最后实验结果说明了该方法的可行性。

关键词： NURBS曲面 G1连续任意拓扑类型局部构造格式

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融合图卷积网络模型的无监督社区检测算法

计算机工程与应用 2020年第20期56卷 59-66页

作者：姜东明杨火根江西理工大学理学院江西赣州341000

图卷积神经网络(Graph Convolutional Neural Network)能有效地提取非欧式距离数据中的特征信息。提出一种基于图卷积网络模型的无监督社区检测算法。选择图中某些节点添加人工标签来模拟在图上的信号输入,使其满足图卷积网络的传播特... 详细信息

图卷积神经网络(Graph Convolutional Neural Network)能有效地提取非欧式距离数据中的特征信息。提出一种基于图卷积网络模型的无监督社区检测算法。选择图中某些节点添加人工标签来模拟在图上的信号输入,使其满足图卷积网络的传播特征的要求,通过修改后的图卷积网络传播规则将节点本身的标签传递至其相邻节点,通过对同一节点获得的不同标签进行比较后将节点归类,之后优化归类结果并输出社区划分矩阵。使用现实世界的数据集进行测试,并与一些其他社区检测算法进行对比评估。实验结果表明算法在不同类型的数据集中都能得到很好的社区划分效果。

关键词：图卷积网络社区检测聚类模式识别

过测地线网的组合双三次Bézier曲面优化设计

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南昌大学学报（理科版） 2020年第3期44卷 235-241,247页

作者：杨火根毛小红江西理工大学理学院江西省赣州市341000

对n条交于一点的三次Bézier曲线网,分析了存在曲面以该曲线网为曲面上测地线网的三类约束条件(副法矢约束、相交测地线约束和顶点围绕约束)。给出了构造组合双三次Bézier曲面以该曲线网为曲面上测地线网的优化设计算法。插值曲面控制... 详细信息

对n条交于一点的三次Bézier曲线网,分析了存在曲面以该曲线网为曲面上测地线网的三类约束条件(副法矢约束、相交测地线约束和顶点围绕约束)。给出了构造组合双三次Bézier曲面以该曲线网为曲面上测地线网的优化设计算法。插值曲面控制顶点分两步确定:先利用测地线插值条件计算公共边界及邻接公共边界的控制顶点;其次曲面其他控制顶点由极小化薄板样条能量泛函优化确定。实验表明了算法的正确性和有效性。

关键词：测地线网约束条件曲面重构优化设计