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基于激素调节机制改进型自适应粒子群算法在置换流水车间调度中的应用研究

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机械工程学报 2012年第14期48卷 177-182页

作者：顾文斌唐敦兵郑堃白帅福裴文祥南京航空航天大学机电学院南京210016 河海大学机电学院常州213022

研究以最小化最大流程时间为调度目标的离散型生产作业中的置换流水车间调度问题,将基于激素调节机制的改进型自适应粒子群算法应用到其中。在该算法中,粒子群算法的个体最优初始值不再是随机生成,而是由基于启发式信息的贪婪随机自适... 详细信息

研究以最小化最大流程时间为调度目标的离散型生产作业中的置换流水车间调度问题,将基于激素调节机制的改进型自适应粒子群算法应用到其中。在该算法中,粒子群算法的个体最优初始值不再是随机生成,而是由基于启发式信息的贪婪随机自适应算法得到的工件加工顺序转换而成,同时借鉴激素调节机制,引入激素调节因子,根据单个粒子周围的粒子的信息,对粒子的飞行方程进行改进,以提高搜索效率和搜索质量。对置换流水车间调度实例Rec系列基准问题进行测试,结果验证算法的有效性。

关键词：置换流水车间调度激素调节机制激素因子改进型自适应粒子群算法

基于激素调节机制IPSO算法的相同并行机混合流水车间调度问题

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计算机集成制造系统 2021年第10期27卷 2858-2871页

作者：顾文斌李育鑫钱煜晖肖紫涵秦展鹏河海大学机电工程学院江苏常州213022

针对相同并行机混合流水车间调度问题,提出一种基于激素调节机制的改进粒子群算法。首先,以最小化最大完工时间为目标构建数学模型;其次,设计了基于排列的编码解码方式,并提出新的NEH启发式算法用于提升初始种群的质量;然后,基于激素调... 详细信息

针对相同并行机混合流水车间调度问题,提出一种基于激素调节机制的改进粒子群算法。首先,以最小化最大完工时间为目标构建数学模型;其次,设计了基于排列的编码解码方式,并提出新的NEH启发式算法用于提升初始种群的质量;然后,基于激素调节机制和相关系数法改进了速度更新公式,引用了一种随机拓扑结构将种群最优位置换为可变的邻域最优位置,并随机采用两种交叉算子和3种变异算子用于增强算法的全局寻优能力;最后通过两个对比实验,证明了新的NEH启发式算法能够产生质量更好的初始种群,改进的速度更新公式能够有效提高算法的搜索质量,通过标准算例实验,验证了所提算法在解决混合流水车间调度问题上具有优越的性能。

关键词：混合流水车间调度问题改进粒子群算法新的NEH启发式算法激素调节机制随机拓扑结构

基于激素调节机制的遗传算法在车道线检测中的应用研究

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机械科学与技术 2011年第4期30卷 595-599页

作者：汤定山唐敦兵王雷南京航空航天大学机电学院南京210016

车道线检测是车载视觉系统研究领域的一项重要内容,而图像分割则是车道线检测的关键和首要步骤。遗传算法在图像的阈值分割领域已经得到了广泛应用,笔者提出了基于激素调节机制的遗传算法,并与二维最大熵阈值法结合使用。应用结果表明:... 详细信息

车道线检测是车载视觉系统研究领域的一项重要内容,而图像分割则是车道线检测的关键和首要步骤。遗传算法在图像的阈值分割领域已经得到了广泛应用,笔者提出了基于激素调节机制的遗传算法,并与二维最大熵阈值法结合使用。应用结果表明:此算法对图像的分割效果优于传统遗传算法,它有效地克服了传统遗传算法的早熟、进化缓慢的问题,符合车载视觉系统的要求。

关键词：车道线检测图像分割二维最大熵激素调节机制改进遗传算法

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人工内分泌模型中人工激素调节机制的研究

人工内分泌模型中人工激素调节机制的研究

作者：王玉西安理工大学

学位级别：硕士

近年来,由人类信息处理机制发展的智能计算模型是人工智能领域中最热门的研究课题之一。人体中有三个重要的控制系统,分别为神经系统、免疫系统和内分泌系统。内分泌系统中蕴含着丰富的信息处理机制,其主要依靠激素来实现对各个组织器... 详细信息

近年来,由人类信息处理机制发展的智能计算模型是人工智能领域中最热门的研究课题之一。人体中有三个重要的控制系统,分别为神经系统、免疫系统和内分泌系统。内分泌系统中蕴含着丰富的信息处理机制,其主要依靠激素来实现对各个组织器官和内环境的调节功能,故研究内分泌系统中的激素调节机制对人工内分泌系统的研究具有重要的意义。本文在深入研究生理内分泌系统和激素的生理机制的基础上,对人工内分泌系统中激素调节机制进行研究。具体而言,本文的主要工作包括:(1)借鉴内分泌系统中相关激素对于血糖平衡的调节机制,提出了一种血糖激素调节模型。该模型中,激素的浓度与血糖密切相关,其调节作用主要体现在对血糖浓度的影响。将该模型应用于智能体的游走行为中,加入激素调节模块,激素浓度影响智能体的决策,赋予其自主行为。(2)通过对内分泌系统和神经系统相互协调机制的研究,提出了一种基于激素调节的神经网络模型。在人工神经网络中加入激素调节功能,激素的浓度影响神经元的输出值,而神经网络的输出误差对激素的分泌存在负反馈机制。采用5个分类数据集的识别实验,验证了此模型的有效性。(3)基于激素机制的灰狼算法研究。利用内分泌系统中激素机制,对现有的群体智能算法—灰狼算法进行优化,弥补原有模型算法位置更新机制中未能体现社会等级划分和未考虑位置因素的不足。采用23个标准测试函数进行寻优实验,结果表明,所提出的模型对比其他算法模型具有更好的寻优性和更快的收敛速度。综上所述,生理内分泌系统中蕴含着极其丰富的信息处理机制,研究其中的信息处理机制,建立相关的理论模型和应用有着重要的理论意义和广阔的发展前景。

关键词：内分泌系统激素调节机制调节模型优化

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基于激素调节原理的隐式协调机制的应用研究

机械科学与技术 2014年第10期33卷 1489-1494页

作者：顾文斌唐敦兵郑堃南京航空航天大学机电学院南京210016 河海大学机电学院常州213022

在保证按时完工的前提下,建立了制造系统任务分配问题的数学模型,针对传统的合同网等协调机制在求解任务分配问题时存在的某些不足,基于生物体内分泌的协调思想,设计了基于激素的隐式协调方法,并给出了该协调方法的具体实现步骤。结果表... 详细信息

在保证按时完工的前提下,建立了制造系统任务分配问题的数学模型,针对传统的合同网等协调机制在求解任务分配问题时存在的某些不足,基于生物体内分泌的协调思想,设计了基于激素的隐式协调方法,并给出了该协调方法的具体实现步骤。结果表明:与基于合同网等传统的协调机制相比较,该方法具有协调质量高、通信量小、鲁棒性好等优点。

关键词：优化控制系统激素调节机制隐式协调任务分配

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改进激素算法求解置换流水车间调度问题

电子科技大学学报 2022年第6期51卷 890-903页

作者：郑堃练志伟王玉国朱长建顾新艳刘轩南京工程学院汽车与轨道交通学院南京211167 中德智能制造研究院南京211800

遗传算法中由于激素调节的选择、交叉以及变异算子存在较大目标函数值失调的问题,提出了基于改进激素浓度计算法的自适应遗传算法(IHCCM-IAGA)。IHCCM-IAGA采用基于工件排列的编码方式,并利用反向学习法初始化种群,提高了初始解的质量;... 详细信息

遗传算法中由于激素调节的选择、交叉以及变异算子存在较大目标函数值失调的问题,提出了基于改进激素浓度计算法的自适应遗传算法(IHCCM-IAGA)。IHCCM-IAGA采用基于工件排列的编码方式,并利用反向学习法初始化种群,提高了初始解的质量;针对两点交叉(TPX)算子存在冗余度高、效率低等问题,提出了改进型TPX(ITPX),并引入优良基因库及免疫因子,实现两种交叉方式,同时监控整个进化过程,避免了优质染色体的丢失;设计了多种扰动保持丰富的多样性结构以及相关的局部搜索算法组合成变异算子,建立种群湮灭算子,并设置湮灭因子来引导变异算子中的局部搜索。将IHCCM-IAGA应用于置换流水车间调度问题中,并进行该问题标准算例的各项测试,结果表明IHCCM-IAGA切实有效。

关键词：优良基因库激素浓度激素调节机制改进型TPX 置换流水车间调度问题反向学习法

采用改进两点交叉算子的改进自适应遗传算法求解不相关并行机混合流水车间调度问题

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中国机械工程 2023年第14期34卷 1647-1658,1671页

作者：郑堃练志伟顾新艳朱长建徐慧冯雪晴南京工程学院汽车与轨道交通学院南京211167 中德智能制造研究院南京211800 大全集团有限公司镇江212211

针对不相关并行机的混合流水车间调度问题,提出了改进两点交叉算子(ITPX)的自适应遗传算法。首先,利用精确取点方式提高两点交叉算子的求解性能;其次,论证了基于激素调节的自适应选择概率引导种群的收敛趋势;然后,建立优质染色体池和记... 详细信息

针对不相关并行机的混合流水车间调度问题,提出了改进两点交叉算子(ITPX)的自适应遗传算法。首先,利用精确取点方式提高两点交叉算子的求解性能;其次,论证了基于激素调节的自适应选择概率引导种群的收敛趋势;然后,建立优质染色体池和记忆因子来记录种群迭代的优质解,并实现两种不同区域的交叉。实验结果表明,ITPX可节省优化时间,提高求解性能;自适应概率可增强收敛性;改进两点交叉算子的改进自适应遗传算法(ITPX-IAGA)可缩短40%以上的求解时间,并提高求解性能。

关键词：混合流水车间调度问题不相关并行机自适应遗传算法改进两点交叉算子激素调节机制

应用改进TPX的IAGA求解不相关并行机混合流水车间调度问题

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中国机械工程 2023年

作者：郑堃练志伟顾新艳朱长建徐慧冯雪晴大全集团有限公司南京工程学院汽车与轨道交通学院中德智能制造研究院

针对遗传算法应用至不相关并行机的混合流水车间出现的问题，提出了改进型两点交叉算子(Improved Two-Points Crossover， ITPX)的自适应遗传算法。首先，两点交叉算子(Two-Points Crossover， TPX)存在冗余度高、效率低等缺陷，利用精... 详细信息

针对遗传算法应用至不相关并行机的混合流水车间出现的问题，提出了改进型两点交叉算子(Improved Two-Points Crossover， ITPX)的自适应遗传算法。首先，两点交叉算子(Two-Points Crossover， TPX)存在冗余度高、效率低等缺陷，利用精确交叉取点方式可提高TPX的求解性能；其次，论证基于激素调节的自适应选择门槛，表明通过门槛可筛选迭代过程中种群的个体，引导种群的收敛趋势；然后，建立优质染色体池和记忆因子记录种群迭代的优质染色体，同时基于ITPX，实现两种不同区域性的交叉，并在变异算子中引入了多种扰动；最后，实验结果表明，ITPX不仅节省优化时间，且具有更好的求解性能；基于激素调节的自适应门槛可提高算法的收敛性；ITPX-IAGA可降低40%以上求解时间，同时在求解质量上具有更加优越的性能。

关键词：混合流水车间调度问题不相关并行机自适应遗传算法改进型TPX 激素调节机制

基于改进遗传算法的混合装配生产线平衡问题研究

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合肥工业大学学报（自然科学版） 2010年第7期33卷 1006-1009,1019页

作者：扈静蒋增强葛茂根杜伟山合肥工业大学机械与汽车工程学院安徽合肥230009

文章针对传统混合装配生产线缺乏对一个工位多个产品的研究,建立了一个工位多个产品的装配生产线平衡问题模型;以汽车主减速器装配生产线为例,对模型进行分析建模,设计了基于激素调节机制的改进遗传算法的适应度函数、选择、交叉及变异... 详细信息

文章针对传统混合装配生产线缺乏对一个工位多个产品的研究,建立了一个工位多个产品的装配生产线平衡问题模型;以汽车主减速器装配生产线为例,对模型进行分析建模,设计了基于激素调节机制的改进遗传算法的适应度函数、选择、交叉及变异算子,对一工位多产品的混合装配生产线平衡问题模型进行求解;利用Matlab软件编写仿真算法程序对模型进行仿真,在一定程度上验证了模型的可行性和算法的有效性。

关键词：装配线平衡遗传算法激素调节机制混合装配线