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用Hopfield模型求解组合优化问题的拟人策略

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计算机工程与应用 2001年第11期37卷 90-91页

作者：张德富汪厚祥尹爱华华中理工大学计算机学院武汉430074

文章对Hopfield网络状态的更新准则，提出了一个自适应的拟人策略。数值模拟表明，引入拟人策略的Hopfield模型对求解组合优化问题非常有效。

关键词： Hopfield模型组合优化拟人策略旅行商问题

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基于拟人策略的高校排课算法

计算机科学 2003年第12期30卷 172-175页

作者：陈卫东李吉桂华南师范大学计算机系广州510631

1引言高校排课问题是典型的NP-难问题[2],即在P≠NP的假设下,找不到一个算法能保证在多项式时间内得到最优解.因此,为了实际应用的需要,对于这类问题,往往利用问题的一些启发式知识来探求能快速求其近似最优解的算法,即启发式算法.

关键词： NP问题排课算法直接启发式算法拟人策略高校

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基于拟人策略的三峡永久闸室编排新算法

水电能源科学 2015年第5期33卷 148-151,68页

作者：吴小涛袁晓辉 Muhammad Adnan Ikram 武汉科技大学城市学院湖北武汉430083 华中科技大学水电与数字化工程学院湖北武汉430074

为了提高三峡永久船闸闸室编排算法中的闸室面积利用率,根据"金角银边草肚皮"的拟人策略提出先从待选船舶集中选出宽度之和最接近闸室宽度的船舶组合纵向编排到闸室的左右两边,然后再选出长度之和最接近闸室剩余长度的船舶组合横向编排... 详细信息

为了提高三峡永久船闸闸室编排算法中的闸室面积利用率,根据"金角银边草肚皮"的拟人策略提出先从待选船舶集中选出宽度之和最接近闸室宽度的船舶组合纵向编排到闸室的左右两边,然后再选出长度之和最接近闸室剩余长度的船舶组合横向编排到闸室的上下两边,最后按照闸室剩余中间部分的长度和宽度选取船舶组合横向编排到闸室中间的新算法。通过算例验证了该算法在入选船舶数量以及闸室面积利用率方面都有明显改善,从而证明了算法的可行性及有效性。同时,该算法在实际编排过程中操作简单、编排速度快,给三峡闸室编排提供了一种新方法。

关键词：闸室编排面积利用率拟人策略入选船舶数量

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基于拟人策略解决多约束条件的排课算法研究

中国高新技术企业 2008年第17期 292-293页

作者：孟祥婧李静贵州大学电子科学与信息技术学院

针对目前高校排课中遇到的问题,基于人工排课的宏观指导思想,提出一种基于拟人策略解决多约束条件的排课算法研究。本文列出排课的约束条件和变量集合,并对变量集合优化排序,进行多轮次扫描计算,求得合理性解,在一定程度上可以改变目前... 详细信息

针对目前高校排课中遇到的问题,基于人工排课的宏观指导思想,提出一种基于拟人策略解决多约束条件的排课算法研究。本文列出排课的约束条件和变量集合,并对变量集合优化排序,进行多轮次扫描计算,求得合理性解,在一定程度上可以改变目前的排课算法应变能力弱,排课时间长的问题。

关键词：排课拟人策略约束条件

支持求解圆形packing问题的两个拟人策略

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中国科学（E辑） 1999年第4期29卷 347-353页

作者：黄文奇许如初华中理工大学计算机学院中国科学院软件研究所计算机科学开放研究实验室北京100080

提出两个拟人策略 ,在拟物算法的基础上 ,为具有NP难度的圆形packing问题得到了一个高效率的实用求解算法 .正面回答了DoritS .Hochbaum等人提出的寻求效率更高的启发式算法的问题 .

关键词： packing问题启发式算法拟物方法拟人策略

求解等圆packing问题的高性能近似算法

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求解等圆packing问题的高性能近似算法

作者：叶辉华中科技大学

学位级别：硕士

等圆packing问题是一类非常典型的NP难度问题,它不仅在工程上有广泛的应用,更具有特殊的理论意义。20世纪70年代至今的计算复杂性理论表明,对于NP难度问题可能根本就不存在多项式时间复杂度的求解算法,于是人们使用各种启发式算法求此... 详细信息

等圆packing问题是一类非常典型的NP难度问题,它不仅在工程上有广泛的应用,更具有特殊的理论意义。20世纪70年代至今的计算复杂性理论表明,对于NP难度问题可能根本就不存在多项式时间复杂度的求解算法,于是人们使用各种启发式算法求此类问题的近似解。拟物算法最早由黄文奇教授提出,其基本的思路是设计算法模拟自然界弹性物体的挤压运动。实践证明拟物算法在求解一些NP难度问题是非常有效的,这里使用拟物算法求解等圆packing问题就是一个很好的例子。在建立物理模型,并给出严格的数学定义后,设计出了模拟弹性实体相互挤压运动过程的算法,即求解问题的原始拟物算法。.在势能函数的基础上,结合众所周知的最速下降法,得到了求解问题的拟物最速下降算法。在使用拟物算法求解问题时,计算经常会落入局部最小值点。针对这个问题,提出了三种拟人策略:压力解除策略,资源让与策略,最痛苦者自救策略。在拟物算法的基础上,分别结合这三种拟人策略,得到了几个不同的拟物拟人算法。最后,通过典型的算例验证了几种算法的性能。

关键词：等圆packing问题 NP难度问题拟物算法拟人策略

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预测黄金原子团簇稳态结构的高效启发式算法

预测黄金原子团簇稳态结构的高效启发式算法

作者：费流波华中科技大学

学位级别：硕士

原子团簇是由几个至数千个原子间的相互作用而形成的稳定聚集体,其物理性质和化学性质往往与它所拥有的原子数目的多少有关。原子团簇最稳态结构的预测问题是计算机、物理、化学、生命科学等研究领域的一个世纪难题,它是一个NP-Hard问... 详细信息

原子团簇是由几个至数千个原子间的相互作用而形成的稳定聚集体,其物理性质和化学性质往往与它所拥有的原子数目的多少有关。原子团簇最稳态结构的预测问题是计算机、物理、化学、生命科学等研究领域的一个世纪难题,它是一个NP-Hard问题。原子团簇在纳米材料、催化剂、微电子、生物学等方面都有非常重要的应用。目前预测黄金原子团簇最稳态结构的一般方法是合理简化原子团簇的内部结构,根据原子间的相互作用势建立其物理模型,将物理模型转化为数学模型,然后对数学模型进行求解。研究原子间的势能模型对预测原子团簇的最稳态结构有很大的作用,其中应用比较广泛的势能模型有经验势、自洽势和紧束缚势等。预测黄金原子团簇的最稳态结构实际上是对一个NP-Hard问题的求解,目前求解NP-Hard问题的主要方法有蒙特卡洛算法、模拟退火算法、Basin-Hopping法、分子动力学法等。跟据原子间的相互作用势模型,对黄金原子团簇最稳态结构的预测问题进行了阐述,为黄金原子团簇最稳态结构的预测问题建立了数学模型,根据数学模型,提出了使用拟物法求解问题的一般过程,并介绍了拟物法中的梯度法和变步长梯度法。针对拟物法的不足之处,提出了全局变换法和虚构原子法的策略,即拟人策略,这种使用拟物算法并结合拟人策略来求解问题的方法就是拟物拟人算法。经过多次实算,使用拟物拟人算法来求解原子个数在2-84之间的算例,均达到了当前国际上的最好结果。

关键词：黄金原子团簇拟物算法拟人策略

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基于拟人—动态规划的板材切割算法研究

基于拟人—动态规划的板材切割算法研究

作者：陈冲江西财经大学

学位级别：硕士

在板材切割的过程中,一个优秀的切割方案可以大大提高板材的利用率,从而减少板材的浪费,节约厂商的成本开销,为其带来更大的利润。因此,如何提高板材的利用率是工业化厂商亟须解决的问题之一,研究出一套高效的板材切割算法具有重要的理... 详细信息

在板材切割的过程中,一个优秀的切割方案可以大大提高板材的利用率,从而减少板材的浪费,节约厂商的成本开销,为其带来更大的利润。因此,如何提高板材的利用率是工业化厂商亟须解决的问题之一,研究出一套高效的板材切割算法具有重要的理论价值和实际应用价值。本文所研究的问题是在带有多个缺陷的二维矩形板材中切割出若干给定尺寸和方向的矩形货品,货品不能包含缺陷,每种货品的数量不限,并且每个切割类型为一刀切类型,求解该问题的目标是使得切割出的货品面积之和最大。为求解该问题,利用拟人策略和动态规划算法相结合的方式,设计一种基于拟人-动态规划算法（Quasi Human-Dynamic Programming Algorithm）。由研究标准（不带缺陷）二维切割问题,用货品的长度与宽度构造出垂直和水平两个方向离散集并进行子问题划分,能得到很好的解。以此为基础,推广到带缺陷的二维切割问题中,并结合工程实践的思想,本文在求解带缺陷的二维切割问题的算法上,分别在递归函数设计、离散集构造、缺陷信息的处理等方面提出了新策略。具体而言,第一,在研究过程中注意到带缺陷的二维切割问题与标准的二维切割问题的区别,在构造离散集的做法时,将切割位置的右边界与上边界扩展到最大;第二,前人的做法在带缺陷的子板上和不带缺陷的子板上都做标准化处理,而本文仅在不带缺陷的子板上做标准切割,在带缺陷的子板上做去标准化处理,这是由于离散集元素分布与缺陷分布的复杂性;第三,对缺陷信息处理,考虑到了缺陷的边界位置,为了防止在切割的过程中可能使得板材损坏,设计出一种拟人策略,做法是在距离缺陷左右边界外和上下边界外的一个单位处进行子问题分解。前两点本文设计了QHDP算法,增加第三点本文设计了QHDP算法的扩展版。在求解过程中,若出现重复出现的子问题,只在其第一次出现时作完整计算,保存此结果供后续查询,这是动态规划算法的特点。为了检验本文算法的性能,本文做了数千个典型算例的计算实验,这些实例根据前人研究该问题的实例生成器程序所得。计算结果表明,在计算时间适度的情形下,实验中得到的解优度很大程度地超过了最新文献算法。且该算法的复杂度和基本定理得到了严格分析与证明,并分析了影响该算法计算时间的因素。

关键词：二维切割问题缺陷拟人策略一刀切 NP-难

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三维矩形Packing问题的拟人求解算法

中国科学：信息科学 2010年第12期40卷 1586-1595页

作者：何琨黄文奇华中科技大学计算机科学与技术学院武汉430074

基于当前格局下可能填充的最大矩形空间的概念以及围城战术,将求解三维矩形Packing这一典型NP难度问题的拟人型穴度算法做了关键性的改进,得到了新的更强有力的算法ICDA.在时间开销与当今代表性算法大致相当的前提下,ICDA对于国际上公... 详细信息

基于当前格局下可能填充的最大矩形空间的概念以及围城战术,将求解三维矩形Packing这一典型NP难度问题的拟人型穴度算法做了关键性的改进,得到了新的更强有力的算法ICDA.在时间开销与当今代表性算法大致相当的前提下,ICDA对于国际上公开的由100个实例组成的天然的最困难的问题类,即待放长方体的形状大小随机给定、几乎两两皆不相同的情形,得到了90.92%的平均空间利用率.所得精度比国际学术界最新公开发表的同时也是迄今为止最好的结果要高出0.54个百分点.

关键词： NP难度三维Packing 拟人策略动作空间穴度