基于Contig的单面基因组框架填充2-近似算法

随着基因测序技术的持续发展,基因组框架填充问题受到广泛关注。该文针对基于contig的单面含重复基因的基因组框架填充问题开展研究。通过设计有效的近似算法,完成根据参照基因组,将缺失基因填充至基因测序获得的不完整框架中,提高基因组框架的完整性。前期研究的基因组框架填充问题,缺失基因可以插入到不完整序列的任意两个基因之间,而基于片段重叠群(contig)的基因组框架填充,缺失基因的插入位置被限制在两个contig之间,更具一般性,该问题已被证明是NP完全问题。现有的近似算法中,2-近似算法处理的实例具有特殊性,2.57-近似算法针对一般实例,但近似性能比不够理想。该文以缺失基因、基因位点和断点三者之间的对应关系为基础,采用贪婪策略和最大匹配相结合的方式避免在填充过程中出现冗余公共邻接,并通过生成新的contig增加外邻接的数量,将针对一般实例的算法近似性能比提高到2,完成了基于Python的可视化程序开发,进一步验证了算法的有效性。

带次模惩罚的部分命中集问题的近似算法

研究了带次模惩罚的部分命中集问题.给定一个超图H=(V,E),一个定义在V上的费用函数,一个定义在2~E上的次模惩罚函数,和一个非负整数k.问题的目标是找一个顶点子集S?V,使得S至少覆盖k条超边,且S的总费用加上未被S覆盖的超边集的惩罚费用之和最小.设计了一个基于原始-对偶的两阶段组合算法来解决该问题.当次模惩罚函数是正规化的且非减时,得到算法的近似因子为l+1,其中l是超边所含的顶点数的最大值.

基于近似算法的分布参数对机电系统动态响应的频时域研究

文章针对具有机械部分分布参数的机电系统进行了频时域实验研究。文章强调了考虑参数分布的重要性,并分析了影响其分布特性的重要元素。在验证阶段开发了实验装置,并采用StrimServer和CANMonitor程序用于数据采集和分析;同时开发了控制系统,描述了最简单校正装置的创建过程,突出了用于开发控制程序的编程环境,并提供了一组编程控制器的程序。在频域实验中,在模拟机电系统行为的条件下,展示了合成控制系统的有效性。通过与理论计算的比较发现,其与实际值最大相对误差不超过10%,证实了理论计算的可靠性。在时域分析中,通过CANMonitor程序绘制电流图,发现在共振频率下电流幅值增加到1.83倍,这与在谐振频率处应有的情况相符。期望本文能对理解和设计具有分布参数的机电系统带来启发。

适合复杂网络分析的最短路径近似算法

基于互联网抽取的社会网络往往具有较大的规模,这对社会网络分析算法的性能提出了更高的要求.许多网络性质的度量都依赖于最短路径信息,社会网络等现实网络往往表现出"无标度"等复杂网络特征,这些特征指示了现实网络中最短路径的分布规律.基于现实网络的拓扑特征,提出了一种适合于复杂网络的最短路径近似算法,利用通过局部中心节点的一条路径近似最短路径,该算法能够方便地用于需要最短路径信息的社会网络性质的估算,为复杂网络的近似分析提供了一种新的思路.在各种生成网络与现实网络上的实验结果表明,该算法在复杂网络上能够大幅降低计算复杂性并保持较高的近似准确性.

城门洞形断面隧洞正常水深的近似算法

城门洞形断面隧洞是输水工程中较常采用的一种形式,但其正常水深方程是超越方程,数学上无解析解。目前采用的图解、试算等方法存在着计算过程繁琐且计算精度差的缺陷。应用拟合法提出了近似计算公式,其形式简捷、结论准确。在工程常用范围内(0<h/r≤1.8)最大误差<0.2%。

有色装箱问题的在线近似算法

有色装箱问题是经典装箱问题的推广 ,它在多处理器实时计算机系统的任务调度等实际问题中有着很强的应用背景 .提出了求解有色装箱问题的 KC- A算法 ,它首先对输入物品进行分类预处理 ,然后在同一类内部使用经典装箱问题的近似策略 A;给出了 K C- A算法最坏情况渐近性能比的下界 ;分析了当选用的算法 A是著名装箱算法 N F,FF,BF,WF时 K C- A算法的最坏情况渐近性能比和平均性能比 ;给出了实验结果 ,并指出 K C-

求图的最小顶点覆盖集的一个近似算法

已有的求图的最小顶点覆盖集近似算法或者近似比较高,或者为降低时间复杂度限制了图的规模.根据顶点的度分析了图的局部结构特征,提出了悬挂链、封闭链和稠部等重要概念,并在这些概念的基础上提出了相应的3个伪最小覆盖点选取启发式策略.运用这些伪最小覆盖点选取启发式策略设计了一个近似算法.该算法不限制图的规模,时间复杂度为O(|V|2),近似比为4/3,接近已知的可能的近似比下界1.1666,低于2005年认为最低的近似比1.361.与同类算法相比,该算法设计思路清晰,容易理解,易于编程实现,执行效果好,是图的最小顶点覆盖集问题的近似算法的一个重要补充.

城市环境车联网中基于近似算法的RSU部署方案

为了使用尽可能少的RSU实现对目标区域的有效覆盖,设计c街道模型,将对区域的覆盖转化为对区域内街道的覆盖,然后,在该模型下提出基于贪心策略的多项式(GBP,greedy-based polynomial)时间近似算法,得到RSU的部署方案以解决覆盖问题。针对城市中一些地形复杂的区域,设计Cue模型(complex urban environment model),将目标区域划分为子区域,然后提出基于shifting策略的多项式时间近似算法,并对算法的近似比率和时间复杂度进行了理论分析与证明。仿真结果表明,算法GBP能够有效地解决城市环境车联网中的区域覆盖问题。

平面点集凸壳的一种近似算法

提出了一种计算海量平面点集凸壳的快速近似算法——点集坐标旋转法(PSCR)。该算法采用点集不断旋转并求X(Y)坐标极值的方法得到平面点集的近似凸壳。它充分利用了成熟的数据库技术,能够在比较短的时间内计算出海量平面点集的近似凸壳。它不需要空间索引的支持,并能获得比较理想的近似效果。

1|B,r_j∈{0,r}|ΣC_j问题的复杂性及近似算法

讨论了分批排序中工件有两个到达时间 ,以工件完工时间总和为目标函数的批处理问题 ,证明了其NP_完备性 ,并以Brucker等[1] 给出的动态规划算法为基础 ,给出了一性能指标为

变截面桥墩复合振动基频近似算法

为了快速准确地估算出桥墩的振动基频,在瑞利法和Southwell频率合成法的基础上导出了变截面桥墩复合振动基频的计算公式.将基频表示成各惯性元和复原元所组成子系统的频率合成,其中惯性元为墩身分布质量和墩顶集中质量;复原元包括基础变形、墩身弯曲和剪切变形.然后用有限元建模来验证该方法,并分析了不同变截面系数和墩顶附加质量比对桥墩基频的影响.计算结果表明,导出的公式与有限元计算结果很接近.该方法适用于各种基础类型的桥墩和高耸结构基频的估算.

GPU上两阶段负载调度问题的建模与近似算法

随着硬件功能的不断丰富和软件开发环境的逐渐成熟,GPU(graphics processing unit)越来越多地被应用到通用计算领域,并对诸多计算系统(尤其是嵌入式系统)性能的显著提升起到了至关重要的作用.在基于GPU的计算系统中,大规模并行负载同时进行数据传输和加载的情况时常发生,数据传输延时在系统性能全局最优化中变得不容忽视.综合考虑负载的传输时间和执行时间,以总负载makespan最小化作为系统性能的全局优化目标,研究了GPU上负载"传输-执行"联合调度问题.首先,将负载的时间信息和并行任务数与矩形域的二维空间联系起来,建立了负载的2D双层矩形域模型;然后,将GPU上负载调度问题归结为一类Strip-Packing问题;最后,基于贪婪策略给出了近似度为3的多项式时间近似算法,算法复杂度为O(nlogn).该近似算法的核心是对数据传输阶段进行负载排序调度.这从理论层面上证明了GPU系统采取"传输-执行"两阶段调度的有效性,即,在数据传输阶段采取负载排序调度,在负载执行阶段采取先来先服务(first-come-first-serve,简称FCFS)调度,能够使GPU性能达到全局最优或近似最优.

一个关于求解k-种产品选址问题的近似算法

对于k-种产品工厂选址问题,有如下描述:存在一组客户和一组可以建立工厂的厂址。现在有k种不同的产品,要求每一个客户必须由k个不同的工厂来提供k种不同的产品,其中每个工厂都只能为客户提供唯一的一种产品。在该问题中,假定建厂费用以及任意两个结点之间的运输费用都为非负,并且任意两个结点之间的运输费用都满足对称和三角不等式关系的性质。问题的要求是要从若干厂址中选择一组厂址来建立工厂,给每个工厂指定一种需要生产的产品,并且给每一个客户提供一组指派使每个客户都能有k个工厂来为其供应这k种不同的产品。对于此类问题,优化目标是最小化建厂费用以及运输费用。论文在假设建厂费用为零的前提下,提出了求解该类问题的一种最坏性能比为3k/2-1的近似算法。

一种不确定数据集上频繁模式挖掘的近似算法

为提高不确定数据集上频繁模式挖掘的效率,针对已有算法在判断是否需要为头表中的某项创建子头表时的计算量比较大的问题,给出一个近似挖掘策略AAT-Mine,以损失小部分频繁项集为代价,提高整个算法的挖掘效率。采用三个不同的典型数据集进行了算法的测试,分别与目前最好的算法和典型算法进行性能对比。实验结果验证了近似算法AAT-Mine的时空效率都得到了提高。

具有两台专用机、两台通用机的Q_4//C_(max)问题的近似算法

本文讨论具有两台专用机、两台通用机的两组工件的同种类平行机的Q4／／Cmax问题，对这类特殊的排序问题，提出一种启发式算法，得到了最差情况下性能指标的严格的界．

记数集团抽样检查接收概率的近似算法及其应用

本文给出记数集团抽样检查接收概率的近似公式及算法,并且通过与传统近似算法的比较和计算机模拟抽样检查验证,讨论了该方法的准确性和实用性,结果表明：本文提出的接收概率算法明显优于传统算法,可用于计数型集团检查抽样方案设计而不必考虑一个集团中有2个或更多不合格品混入的问题．该算法已应用于家蚕微粒子病母蛾集团检查2次和多次抽样方案的设计．

矩形件排样优化的一种近似算法

根据矩形件排样的实际下料工艺要求 ,以板材的长或宽对待排矩形件的长或宽求余数 ,根据余数结果提出了一种矩形件排样的近似优化算法。

非线性整数规划的一个近似算法

利用连续总体优化填充函数法的思想，本文设计了非线性整数规划的一个近似算法，首先，给出了非优化整数规划问题离散局部极小解的定义，设计了找离散局部极小解的局解搜索算法，其次，用所设计的局部搜索算法极小填充函数来找比当前离散局蝇极小解好的解。本文的近似算法是直接法，且与连续总体优化的填充函数法相比，本文填充函数中的参数易于选取，数值试验表明，本文的近似算法是有效的。

蛋形断面管道临界水深的近似算法

蛋形断面管道具有水力学条件优越、受力条件好、适应复杂地质条件等特点。其临界水深方程是超越方程,数学上无解析解。应用拟合法提出了蛋形断面管道临界水深近似计算公式,在工程常用范围内,即0.4≤充盈度≤0.85,最大误差小于0.4%。

差异作业批调度的流水车间问题及近似算法

考虑了尺寸有差异的作业在两台设备上的流水加工问题,两台设备均为批处理机,有确定的最大容量.采用了制造跨度和总完工时间两类目标函数,建立了基于整数规划的优化模型,分析了两类问题的计算复杂性,给出了设备和作业数量既定情况下的可行解规模.设计了一种基于LPT规则和批调度规则的近似算法,时间性能为O(nlogn),证明了该算法在优化制造跨度时的最坏性能比不大于2,优化总完工时间的最坏性能比不大于3.