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基于再聚类和离散优化的k路划分算法

计算机辅助设计与图形学学报 2024年第3期36卷 473-484页

作者：潘萍梅刘欣恬李兴权朱文兴福州大学离散数学与理论计算机科学研究中心福州350116 福州大学数学与统计学院福州350116 鹏城实验室深圳518073 闽南师范大学数学与统计学院漳州363000

为了寻得集成电路更优的k路划分,提出将再聚类和离散优化应用于k路划分算法.首先利用再聚类缩小超图规模,即根据给定划分计算顶点间的评级函数值,依据取值大小进行顶点聚类;然后将超图转换为星型图,并将k路划分问题转换为无约束的离散... 详细信息

为了寻得集成电路更优的k路划分,提出将再聚类和离散优化应用于k路划分算法.首先利用再聚类缩小超图规模,即根据给定划分计算顶点间的评级函数值,依据取值大小进行顶点聚类;然后将超图转换为星型图,并将k路划分问题转换为无约束的离散优化问题;进而设计一个算法迭代移动增益值最大的顶点,在算法求解过程中放宽平衡约束,允许暂时处于不可行域的解,扩大问题的求解空间.在同一平台上使用ISPD98电路测试基准对所提算法、hMETIS-Kway和KaHyPar-K进行测试,并比较最小割值和运行时间.实验结果表明该算法优于hMETIS-Kway,特别是在k=2时,最小割值减少了0.173,速度提升了0.706.此外,该算法对KaHyPar-K也有相应的改进效果.

关键词： k路划分最小割超图聚类离散优化

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基于离散优化的哈希编码学习方法

计算机学报 2019年第5期42卷 1149-1160页

作者：刘昊淼王瑞平山世光陈熙霖中国科学院计算技术研究所智能信息处理重点实验室北京100190 中国科学院大学计算机科学与技术学院北京100049

哈希作为近似近邻搜索的一种主流方法,通过将样本索引为紧致的二值编码,在计算效率和存储上都非常高效.由于二值码的离散特性,以往的哈希方法往往需要将二值码松弛为实数值才能高效地进行优化,因此在优化完成后重新将实数值的结果量化... 详细信息

哈希作为近似近邻搜索的一种主流方法,通过将样本索引为紧致的二值编码,在计算效率和存储上都非常高效.由于二值码的离散特性,以往的哈希方法往往需要将二值码松弛为实数值才能高效地进行优化,因此在优化完成后重新将实数值的结果量化为二值时难免会由于二值的汉明空间与实数值的欧氏空间之间的差异而遇到性能上的损失问题.为了更好地解决量化损失的问题,本文提出了一种深度离散优化哈希(Deep Discrete Optimization Hashing,DDOH)方法.首先,设计了一种新的离散优化算法,通过直接在二值的汉明空间中对二值码进行优化,得到具有强判别性的二值编码.然后,训练卷积神经网络模型拟合上述二值码,得到用于编码的哈希函数.在CIFAR-10和ImageNet-100两个常用的评测数据集上的实验显示,本文提出的方法在CIFAR-10数据库上与目前最好的方法达到了同样的性能,在ImageNet-100数据库上的平均准确率指标与已有方法相比提升了约2.2%,证明了该方法的有效性.

关键词：近似近邻搜索高维特征索引哈希学习离散优化卷积神经网络

适应度二次选择的QPSO和SA协同搜索大规模离散优化算法

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通信学报 2020年第8期41卷 22-31页

作者：张兆娟王万良唐继军浙江工业大学计算机科学与技术学院浙江杭州310023 天津大学智能与计算学部天津300050

针对大规模离散工程优化问题,提出一种改进的离散量子粒子群优化算法(IDQPSO-SA)。首先,提出一种适应度的二次选择更新平均最优位置策略,使QPSO能够适用离散空间的优化问题。其次,引入二次切割与连接(DCJ)排序策略加速搜索进程。最后,在... 详细信息

针对大规模离散工程优化问题,提出一种改进的离散量子粒子群优化算法(IDQPSO-SA)。首先,提出一种适应度的二次选择更新平均最优位置策略,使QPSO能够适用离散空间的优化问题。其次,引入二次切割与连接(DCJ)排序策略加速搜索进程。最后,在QPSO并行搜索基础上,引进模拟退火(SA)的概率突跳性,协同进行全局搜索。在大规模、高维离散工程优化问题上进行了测试,并同已有算法进行比较,结果表明,IDQPSO-SA进一步提高了面向大规模离散优化问题时的搜索效率,并有效提升了算法的性能。

关键词：协同搜索量子粒子群模拟退火二次切割与连接排序离散优化

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钢框架结构离散优化问题的理论下界

湖南大学学报（自然科学版） 2022年第1期49卷 51-56页

作者：王兴锋张氢秦仙蓉孙远韬同济大学机械与能源工程学院上海201804

针对两种典型的钢框架结构离散优化问题,即柔度约束的最小体积问题和体积约束的最小柔度问题,提出了基于凸组合的线性松弛方法,将关联离散变量进行线性松弛,进而将非线性、非凸的离散优化问题转化为松弛的凸规划问题.其中,体积约束的最... 详细信息

针对两种典型的钢框架结构离散优化问题,即柔度约束的最小体积问题和体积约束的最小柔度问题,提出了基于凸组合的线性松弛方法,将关联离散变量进行线性松弛,进而将非线性、非凸的离散优化问题转化为松弛的凸规划问题.其中,体积约束的最小柔度问题可松弛为二阶锥规划问题,柔度约束的最小体积问题可松弛为半定规划问题.采用成熟的优化求解器,就可以得到两类凸规划问题的全局最优解,也就是原离散优化问题的理论下界.以一跨四层钢框架的离散优化问题为例,用所提出方法进行求解,并用枚举法和遗传算法对优化结果进行验证.数值结果证明,所提出方法可以快速得到离散优化问题的理论下界.

关键词：钢框架结构离散优化线性松弛凸规划理论下界

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基于群智能算法的设备布局离散优化研究

计算机集成制造系统 2007年第3期13卷 541-547,552页

作者：曾议竺长安沈连婠齐继阳中国科学技术大学精密机械与精密仪器系安徽合肥230027

针对单向环形设备布局设计问题,建立了新的数学模型。利用多维实数编码及映射方法,将连续粒子群优化算法应用于求解设备单向环形布局问题,提供了求解离散优化问题的新思路。利用遗传算法中的杂交策略扩展了粒子群优化算法,提高了粒子群... 详细信息

针对单向环形设备布局设计问题,建立了新的数学模型。利用多维实数编码及映射方法,将连续粒子群优化算法应用于求解设备单向环形布局问题,提供了求解离散优化问题的新思路。利用遗传算法中的杂交策略扩展了粒子群优化算法,提高了粒子群优化算法性能。建立了问题的图结构描述,以引入蚁群系统算法搜索优化解。给出了两种方法的求解步骤。通过实例计算和结果比较,说明该算法能有效地解决此类离散优化问题,降低成本,提高效率,所得解质量较高,有很好的实用价值。

关键词：单向环形设备布局离散优化改进粒子群优化算法蚁群系统算法

基于关键点的超声图像与磁共振图像多分辨率离散优化配准方法

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生物医学工程学杂志 2023年第2期40卷 202-207,216页

作者：谭振霖郭圣文华南理工大学材料学院广州510640 华南理工大学自动化学院广州510640

脑肿瘤手术规划及术中,术前磁共振(MR)图像与术中超声(US)图像的配准甚为关键。考虑到两种模态图像具有不同密度范围及分辨率,且超声图像存在较多的斑点噪声干扰,采用一种基于局部邻域信息的自相似性上下文(SSC)描述子定义图像之间的相... 详细信息

脑肿瘤手术规划及术中,术前磁共振(MR)图像与术中超声(US)图像的配准甚为关键。考虑到两种模态图像具有不同密度范围及分辨率,且超声图像存在较多的斑点噪声干扰,采用一种基于局部邻域信息的自相似性上下文(SSC)描述子定义图像之间的相似性测度。将超声图像作为参考,使用三维微分运算提取其中角点作为关键点,并采用密集位移采样离散优化算法实施配准。整个配准过程分为仿射配准和弹性配准两个阶段,在仿射配准阶段,对图像进行多分辨率分解,在弹性配准阶段,采取最小卷积和均值场推理策略对关键点的位移向量进行正则化处理。对22名患者的术前MR和术中US图像进行配准实验,仿射配准后的误差为(1.57±0.30)mm,每对图像配准平均耗时1.36 s;弹性配准后的误差为(1.40±0.28)mm,平均用时1.53 s。实验结果证明本文采用的方法具有良好的配准精度和速度。

关键词：超声图像磁共振图像配准关键点离散优化多分辨率分解

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离散优化与连续优化的复杂性概念

运筹学学报 2017年第2期21卷 39-45页

作者：邢文训清华大学数学科学系北京100084

问题的复杂性概念起源于离散的图灵计算机理论的研究,在离散优化问题的研究中被广泛的接受.近期连续优化领域的很多文章中提及NP难这个概念.从而来对比介绍离散优化和连续优化研究中这两个概念的差异.

关键词：复杂性概念离散优化连续优化

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面向离散优化问题的改进二元粒子群算法

哈尔滨工程大学学报 2015年第2期36卷 191-195页

作者：印桂生崔晓晖董宇欣杨雪哈尔滨工程大学计算机科学与技术学院黑龙江哈尔滨150001

二元粒子群算法被广泛用于求解离散组合优化问题。在求解离散优化问题时,二元粒子群算法会出现解空间利用率低,速度和状态趋同以及退化和波动等演化问题。针对这些问题,提出一种改进的二元粒子群算法。算法使用Gray码演化基编码,混沌初... 详细信息

二元粒子群算法被广泛用于求解离散组合优化问题。在求解离散优化问题时,二元粒子群算法会出现解空间利用率低,速度和状态趋同以及退化和波动等演化问题。针对这些问题,提出一种改进的二元粒子群算法。算法使用Gray码演化基编码,混沌初始化过程,改进速度和状态调整方法以及子代处理方法用于提高种群利用率和种群多样性。在不同类型的检验函数以及多选择背包问题上,和现有优化算法及其他二元粒子群算法相比,改进算法能够获得较高的收敛精度以及较快的收敛速度,体现出多离散优化问题的实际效用。

关键词：二元粒子群 Gray码混沌子代处理离散优化

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力学映射下板壳结构的截面离散优化设计

工程力学 2006年第8期23卷 1-5,11页

作者：隋允康袁晓兵叶宝瑞杜家政北京工业大学工程数值模拟中心北京100022

依据力学映射的方法把离散变量优化问题转换为连续变量优化问题,通过在连续优化最优解附近构造两节模型,采用无穷小单元的无穷组合方法和变量连接术对板壳结构进行优化。同时在MSC公司的Nastran软件平台上利用其PCL语言开发出优化模块,... 详细信息

依据力学映射的方法把离散变量优化问题转换为连续变量优化问题,通过在连续优化最优解附近构造两节模型,采用无穷小单元的无穷组合方法和变量连接术对板壳结构进行优化。同时在MSC公司的Nastran软件平台上利用其PCL语言开发出优化模块,并进行了算例的优化设计。

关键词：板壳结构离散优化力学映射 PCL语言 Nastran软件