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基于位置选择的圆形布局构造算法研究

基于位置选择的圆形布局构造算法研究

作者：焦娇郑州轻工业大学

学位级别：硕士

圆形布局问题研究一组圆形物体在容器内的最佳排放方式。对圆形布局问题的求解能够极大地提高容器空间利用率,这种高利用率经常出现在电缆、石油、航空航天等领域的产业要求中。构造算法是求解圆形布局问题的一种高效方法,其通过定序定... 详细信息

圆形布局问题研究一组圆形物体在容器内的最佳排放方式。对圆形布局问题的求解能够极大地提高容器空间利用率,这种高利用率经常出现在电缆、石油、航空航天等领域的产业要求中。构造算法是求解圆形布局问题的一种高效方法,其通过定序定位的方式生成布局解。具体的,先对圆形物体排序,然后按此顺序根据定位规则逐个确定圆形物体的位置。在定位过程中,圆形物体的可行位置通常不止一个,因此该过程本质上是一个位置选择过程。本文借鉴群智能劳动分工中的任务选择实现构造算法定位过程中的位置选择,具体工作内容如下:首先,介绍了构造算法定位过程与群智能劳动分工的相关知识,为本文算法的设计提供了理论基础。具体的,给出了两种放置方式下可行位置的概念及计算公式,分析了不同可行位置对布局结果的影响,揭示了其选择特性。介绍了群智能劳动分工现象和蚁群刺激-响应劳动分工机制,将任务分配看成任务选择。从选择的视角对比分析了定位过程和劳动分工,建立了圆形物体和蚂蚁个体之间的映射关系。其次,针对无性能约束的圆形布局问题,提出一种基于劳动分工定位和遗传算法定序的构造算法。具体的,从容器底部开始布局,从已布局空间和未布局空间的角度定义紧密度和完整度,分别将二者作为圆形物体选择可行位置的环境刺激和响应阈值,根据刺激-响应机制确定放置位置。采用遗传算法定序时,根据适应度值排序设计选择操作,根据布局特点设计了基于优势圆的交叉操作和基于劣势圆的变异操作。在测试集上与其它算法进行了对比实验,结果表明了所提算法的有效性。最后,针对带平衡性能约束的布局优化问题,提出一种基于劳动分工定位和狼群算法定序的构造算法。具体的,从容器中心开始布局,根据布局的平衡性和紧凑性要求定义中心距和偏离度,分别将二者作为圆形物体选择可行位置的环境刺激和响应阈值,根据刺激-响应机制确定放置位置。采用狼群算法定序时,根据布局特点设计了基于移位动作的游走行为、基于赋值动作的奔袭行为和基于交换动作的围攻行为。在测试集上与其它算法进行了对比实验,结果表明了所提算法的有效性。

关键词：圆形布局构造算法位置选择劳动分工刺激-响应机制任务选择遗传算法狼群算法

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序列模式图及其构造算法

计算机学报 2004年第6期27卷 782-788页

作者：吕静王晓峰 Osei Adjei Fiaz Hussain 沈阳化工学院计算机科学与技术学院沈阳110142 英国鲁顿大学计算及信息系统系

序列模式挖掘是数据挖掘的一个重要分支 ,在序列事务及有关信息处理中有着广泛的应用 .目前已有许多序列模式模型及相应的挖掘算法 .该文在对序列模式挖掘问题及挖掘算法进行分析的基础上 ,定义了一种称为序列模式图的序列模式框架 ,用... 详细信息

序列模式挖掘是数据挖掘的一个重要分支 ,在序列事务及有关信息处理中有着广泛的应用 .目前已有许多序列模式模型及相应的挖掘算法 .该文在对序列模式挖掘问题及挖掘算法进行分析的基础上 ,定义了一种称为序列模式图的序列模式框架 ,用于表示序列模式挖掘过程发现的所有序列模式 .序列模式图是由离散状态的序列集到统一的图结构的桥梁 ,可以将序列模式挖掘结果统一到序列模式图中来 .基于序列模式图进行研究可发现某些结构化的新知识 ,称之为后序列模式挖掘 .文中还给出了序列模式图的有关性质及构造算法 .

关键词：序列模式图构造算法序列模式挖掘数据挖掘序列事务挖掘算法后序列模式挖掘

飞机部件数字化调姿定位测量点的优选与构造算法

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航空学报 2022年第5期43卷 64-76页

作者：巴晓甫薛红前李西宁西北工业大学机电学院西安710072 中航西安飞机工业集团股份有限公司制造工程部西安710089

数字化调姿定位系统中飞机部件的位姿常通过固连在部件上的测量点的坐标来控制,依据测量点在调姿定位前的实际坐标和调姿定位后的理论坐标将飞机部件从初始位姿调整到目标位姿。由于实际工况中测量点之间的实际长度与理论长度存在偏差,... 详细信息

数字化调姿定位系统中飞机部件的位姿常通过固连在部件上的测量点的坐标来控制,依据测量点在调姿定位前的实际坐标和调姿定位后的理论坐标将飞机部件从初始位姿调整到目标位姿。由于实际工况中测量点之间的实际长度与理论长度存在偏差,甚至存在超差,如果不对测量点及其坐标数据进行处理,将会产生较大的调姿定位系统内力,也将影响调姿定位精度。为提高飞机部件调姿定位的整体精度,降低调姿过程中的系统内力,提出一种测量点的优选和构造算法,以测量点在调姿定位前、后的实际坐标和理论坐标作为输入条件,分析实际工况中测量点的位置偏离状态,构建测量点的优选判据,计算并确定优选的测量点。在此基础上,将实际工况中的优选测量点匹配构造到理论坐标处,使构造点处于其理论点的公差盒内,并使构造点与理论点的距离的平方和最小。试验结果表明:经过测量点的优选和构造,飞机部件调姿定位过程中的系统内力减少到无优选和构造情况下的4.4%,并使得满足理论坐标及其公差要求的测量点的数量较无优选和构造情况提高了30%。

关键词：调姿定位测量点整体精度系统内力优选算法构造算法

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一种新型不规则三维排样构造算法

上海交通大学学报 2013年第7期47卷 1060-1064页

作者：刘虓操安喜叶家玮华南理工大学土木与交通学院广州510640 上海海事大学海洋环境与工程学院上海201306

基于最小势能原理,提出了一种新型不规则三维排样构造算法(HAPE3D):容器内部均匀分布多个离散排样点,零件依次平移至每个排样点,然后绕x、y、z轴旋转,最终找到使零件重心最低的最优排样姿态.文中还提出了一个多面体重叠检测算法,令HAPE3... 详细信息

基于最小势能原理,提出了一种新型不规则三维排样构造算法(HAPE3D):容器内部均匀分布多个离散排样点,零件依次平移至每个排样点,然后绕x、y、z轴旋转,最终找到使零件重心最低的最优排样姿态.文中还提出了一个多面体重叠检测算法,令HAPE3D摆脱了临界多面体束缚.算例表明,HAPE3D能够处理任意形状的多面体零件,并可以考虑零件旋转,同时具备孔洞填充功能.HAPE3D的速度也较快,使其与现代启发式算法混合成为可能.

关键词：三维排样不规则排样构造算法多面体重叠检测优化

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一种高效可逆变长码的构造算法

清华大学学报（自然科学版） 2002年第7期42卷 860-862,892页

作者：范晨崔慧娟唐昆清华大学电子工程系

可逆变长码以其出色的抗误码扩散的能力而被近来的视频压缩标准 (H.2 6 3++和 MPEG- 4 )所采纳。为了进一步提高可逆变长码的效率 ,提出了一种新的可逆变长码的构造算法。该算法中使用二叉树结构进行码字的构造 ,并分析了二叉树中可逆... 详细信息

可逆变长码以其出色的抗误码扩散的能力而被近来的视频压缩标准 (H.2 6 3++和 MPEG- 4 )所采纳。为了进一步提高可逆变长码的效率 ,提出了一种新的可逆变长码的构造算法。该算法中使用二叉树结构进行码字的构造 ,并分析了二叉树中可逆变长码的构造条件。提出了一个代价函数 ,用它来决定各层中叶子节点的数量 ,并且在选择叶子节点的位置时 ,充分考虑到不同叶子结点位置的组合对于下层可用节点数目的影响。相对于现有的其它算法 ,这种算法能够构造出更为高效的可逆变长码 ,并且算法本身非常简单 ,易于实现。

关键词：构造算法可逆变长码非对称可逆变长码二叉树结构代价函数视频压缩编码误码扩散

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改进三维不规则排样构造算法

计算机集成制造系统 2021年第1期27卷 165-171页

作者：刘虓徐磊陈超核刘嘉敏华南理工大学土木与交通学院广东广州510640 沈阳工业大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110870

针对三维不规则排样构造算法的瓶颈问题提出了两方面改进:首先,将不规则三维零件进行矢量图与像素图的混合表达,在算法的初始阶段,零件采用矢量方式表达;在寻找最优排样姿态阶段则使用立方体微粒表达;在算法末尾阶段为了消除零件之间的... 详细信息

针对三维不规则排样构造算法的瓶颈问题提出了两方面改进:首先,将不规则三维零件进行矢量图与像素图的混合表达,在算法的初始阶段,零件采用矢量方式表达;在寻找最优排样姿态阶段则使用立方体微粒表达;在算法末尾阶段为了消除零件之间的缝隙并输出精确的排样图,零件恢复为矢量表达。然后,引入航空航天领域的“全姿态”概念:借助经线和纬线在球体上均匀布置多个表面点;以球心为起点,以表面点为终点,从而确定多个旋转轴。通过这种方法,零件可以获得比传统方法更多的旋转轴,从而大大提升了排样姿态的优化搜索空间。通过算例证明,所提算法具有执行速度快和排样性能好的优点。

关键词：三维排样不规则排样混合表达全姿态构造算法

E^d带权点集的Regular三角化的构造算法

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计算机学报 2002年第11期25卷 1243-1249页

作者：吴壮志怀进鹏杨钦北京航空航天大学计算机科学与工程系北京100083

该文提出了一种构造带权点集的Regular三角化的算法,此算法统一了构造点集的Delauany三角化的Bowyer/Waston算法.如果采用一种称为Delaunay树的数据结构来辅助点的定位,则算法的效率为 O（nlogn+n[d/2]）.与Edelsbrunner和Shah提出的局... 详细信息

该文提出了一种构造带权点集的Regular三角化的算法,此算法统一了构造点集的Delauany三角化的Bowyer/Waston算法.如果采用一种称为Delaunay树的数据结构来辅助点的定位,则算法的效率为 O（nlogn+n[d/2]）.与Edelsbrunner和Shah提出的局部变换算法相比,此算法从理论和实现两方面都要简单一些.算法可以应用到曲线曲面重构和分子建模等领域.

关键词： E^d带权点集 Regular三角化构造算法 Power距离带权alpha复形数据结构