一个解非线性0-1整数规划问题基于罚函数的混合粒子群优化算法(英文)

利用罚函数思想把非线性0-1整数规划问题转化为无约束最优化问题,然后把粒子群优化和罚函数方法结合构造出一个基于罚函数的混合粒子群优化算法,数值结果表明所提出的算法是有效的.

0-1非线性混合整数规划的罚函数解法

本文中我们对一类0-1非线性混合整数规划的解法进行了探讨,通过罚函数把有约束问题化为相应的无约束问题,我们证明了可通过求解一个无约束非线性规划问题得到原问题的ε近似极小解,数值试验表明算法是有效的.

非线性0-1规划问题的连续化及其遗传算法解法

为了求解非线性0-1离散规划问题,通过非线性等式的"离散性约束"将其转化为[0,1]区间上等价的连续变量非线性规划.对于目标函数非线性、约束线性的0-1规划问题,可以使用乘子法来解决含"离散性约束"的非线性优化问题.对于目标函数和约束函数均为非线性的问题,可以采用约束松驰法将离散性约束松弛为不等式约束.两种方法处理后均使用遗传算法程序GENOCOP求解.乘子法求解得到的结果比较准确,约束松弛法属于近似方法,可以求解带非线性不等式约束的问题.用本文的方法对多个非线性0-1规划同题的算例进行了计算,并将计算结果同枚举法的计算结果比较,结果表明该方法准确、有效.

基于0-1整数线性规划的军事空运装载优化算法

为了高效地制定军事空运装载方案,在分析空运物资和载机货舱特点的基础上,构建了6种待装物资类型模式和6种承载空间物资布局模式,将三维空运装载问题转化为二维装载问题,建立了军事空运装载问题的数学模型.通过构建空间布局转化模式,将空间布局约束转换成0-1整数线性约束,实现了对0-1整数线性规划空运装载问题的求解.仿真结果表明:该算法运算时间不超过1 s,装载方案平均载重率达38.8%,平均有效空间利用率达59.7%.

非线性0-1规划的元胞蚁群算法

基于元胞自动机原理和蚁群优化算法,提出一种求解非线性0-1规划问题的元胞蚁群优化算法。该算法将元胞的演化规则和蚁群的信息素更新规则相结合,利用元胞及其邻居增强搜索过程的多样性,提高蚁群的全局优化能力。经实验和与其他算法比较,表明该算法可行有效,有良好的全局优化能力。

铁路枢纽车流组织的非线性0-1规划模型及算法

分析铁路枢纽车流组织问题的背景、特点及优化目标 ,给出铁路枢纽车流组织所需的构模参数 ,梳理与路网联系的车流类型及结构 ,综合考虑直通、改编、地方车流的作业过程 ,建立基于铁路枢纽资源约束的非线性0 - 1规划模型 ,并将遗传算法应用于该问题的寻优过程。

非线性0-1规划问题的人工鱼群算法

对于非线性0-1规划问题,给出一种新的智能寻优方法——人工鱼群算法。利用罚函数将约束问题转换为相应的无约束问题,给出了人工鱼群算法的具体步骤,并用MATLAB软件实现编程。通过对多个非线性0-1规划问题的算例进行测试,并将测试结果与其他算法进行比较,结果表明,人工鱼群算法具有较快的收敛速度和较好的全局寻优能力,可以作为求解非线性0-1规划问题的一种实用方法。

0-1非线性规划问题的改进差分进化算法

针对0-1非线性规划问题的特点,提出了一种适合于求解0-1非线性规划问题的改进差分进化算法。这个算法把差分进化算法和罚函数方法有机结合起来,在变异操作中加入0-1取整运算,在交叉操作中使用了指数递增交叉概率因子以提高算法的全局搜索能力和收敛速率。用8个例子进行了实验研究,结果表明这个改进的差分进化算法在收敛性、精度、鲁棒性强方面都比较好。

大规模非线性0-1规划的粒子滤波算法

为解区间上随机产生均匀分布的十进制数粒子,转换为该区间长度的二进制数得到初始可行解,计算初始可行解大规模0-1非线性规划求解难题,设计并实现了粒子滤波的求解方法。粒子滤波是利用粒子集来表示概率,可以用在任何形式的状态空间模型上。其核心思想是通过从后验概率中抽取的随机状态粒子来表达其分布,是一种顺序重要性采样法。在求解大规模非线性0-1规划问题时,将解划分为M个区间,计算初始可行解中每个区间的粒子的均值和方差。然后采用正态分布迭代产生可行解粒子,使可行解粒子的分布逐步逼近或等于0-1非线性规划问题的最优解。

0-1非线性规划问题改进的教与学优化算法

将0-1非线性规划问题转化为约束优化问题,采用动态双目标的约束处理方法,对教与学优化算法的迭代方程进行改进,提出了一种求解0-1非线性规划问题的改进教与学优化算法。数值实验表明,新算法具有较快的收敛速度和较好的全局寻优能力,显示了算法的有效性和通用性。

二次0-1型整数规划的线性化求解

对目标函数为二次、约束条件为线性的二次规划问题,如果采用一定变换将其变为普通的线性规划,这既能保证结果的正确性,又可以大大地简化计算。讨论了二次0-1型整数规划的线性化求解:将二次0-1型整数规划问题等价转化为一次函数的线性0-1型整数规划问题,这样可以有效地简化求解。并给出了二次0-1型整数规划问题等价转化为线性0-1型整数规划问题的理论证明。实例分析进一步说明了该方法的适用性和可行性。

基于改进Markov邻域的非线性0-1规划智能算法加速策略

大规模非线性0-1规划问题求解时间较长,通过分析非线性0-1规划问题特点及算法寻优的Markov过程,提出一种基于改进Markov邻域的智能算法加速策略。首先,根据0-1规划问题解特点给出了非线性0-1规划问题的改写模型;随后,基于该模型给出了改进的Markov邻域,并推导和证明了改进邻域下任意两个状态之间的可达概率及其条件;最后,通过进一步分析非线性0-1规划模型并融合所提出的改进邻域,设计了采用Markov过程的智能算法的约束条件和目标函数递推更新策略对算法进行加速。采用不同算例进行多次测试,结果表明,在保持加速算法与原算法寻优效果相当的前提下,该策略对多种智能算法的寻优效率均有不同程度的提升。

0-1整数规划在水源地开采井最优布局中的应用研究

新建水源地如何最优布井 ,对水源地开采运行具有重大影响。本文介绍了 0 - 1整数规划及其求解方法 ,并结合一个实际问题进行说明。作者应用 0 - 1整数规划方法建立了北京密怀顺平原区拟建水源地最优布井的地下水管理模型 ,采用响应矩阵法将地下水模拟模型和管理模型相耦合 ,运用分支 -定界法求出最优井位 ,并将优化井位与原拟定井位的计算结果进行了对比。结果表明 ,0 - 1整数规划能很好地解决最优布井问题 ,对水源地规划、基坑降水、地下水人工回灌等方面都具有一定的指导意义。

求解0-1整数规划问题的混沌遗传算法

针对一类特殊的0-1整数规划求解问题提出一种混沌遗传算法。该算法采用幂函数载波技术提高混沌搜索的充分性与遍历性,以混沌搜索算法得出的优化个体作为遗传算法的新群体进行交叉、变异等操作,提高种群质量,同时增加种群多样性,改善遗传算法的早熟问题。该算法被用于解决片上网络映射A3MAP(architec-ture-aware analytic mapping)0-1整数规划问题。实验仿真证明,该算法的收敛速度和解的精度均优于A3MAP-GA。

求解一类0-1整数规划问题的新方法——混沌搜索算法

首先对Logistic混沌变量的遍历区间[0,1]进行N等分;然后利用M个独立的混沌变量在这NM个等分区域中搜索最优解,从而将混沌搜索算法推广应用于解决一类0-1整数规划问题。将这一混沌搜索算法应用于靶场效能优化的仿真表明,此方法收敛速度快、精度高、简单、易于实现,而且可以避免传统算法易陷入局部最优的缺点。

根据露天矿长期计划自动形成短期计划的0-1整数规划方法

针对露天矿生产不均衡产生的长期计划与短期计划严重脱节问题,通过对露天矿时空发展关系的分析,分时段建立露天矿短期计划的0-1整数规划模型,提出了超级组合块的概念,论述了短期计划优化处理逻辑。并在Surpac平台上采用TCL语言二次开发完成长期计划制作、台阶条块划分与动态显示功能,在VC++环境下通过调用LindoAPI数学软件自动优化形成短期计划。结果只需十几分钟到几小时的时间,即可实现传统方法根本无力解决的根据长期计划自动形成短期计划、进而验证长期计划的难题,实践证明这种方法稳定性强、工作效率高。

应用0-1整数规划解决FMS作业计划问题

本文应用0—1整数规化解决FMS中机床的工作任务分派问题,以保证机床的均匀负荷及缩短完成任务的时间。文中详细讨论了模型的建立及解法。计算机运行的结果,保证了这种方法的可行性。

分子信标芯片计算在0-1整数规划问题中的应用

生物芯片技术和DNA计算分别是近年来生命科学与信息科学的新兴研究领域,对信息高度并行的获取与处理是二者的本质特性.而0-1整数规划问题作为运筹学中一个重要的问题,到目前为止还没有好的算法.在DNA计算和DNA芯片基础上,提出了基于分子信标芯片解决0-1整数规划问题的DNA计算新模型.与以往DNA计算模型相比,该模型具有高信息量和操作易自动化的优点,同时指出分子信标芯片技术有望作为新型生物计算的芯片.

基于抗原中介三链DNA结构的0-1整数规划

利用同源的存在抗原蛋白质的脱氧核苷酸定位于双链DNA中很容易形成三螺旋结构的DNA链,可以利用这种独特的结构来研究一些可能的或可行的的计算模型。尝试了用三螺旋结构的DNA链来解决简单的0-1整数规划问题。而对于整数规划和可满足问题都可以转化为0-1整数规划来解决,从而都可以利用三链DNA计算模型得以解决。

基于0-1整数规划模型的避风型渔港布局优化研究

基于0-1整数规划模型,根据渔船作业渔场的地理位置、避风渔港的地理位置,以浙江省现有避风渔港现状为例,依据所建立的渔船回港避风数学模型,采用LINGO软件进行求解,并结合各等级渔港的避风能力,对避风型渔港的布局进行了优化计算。结果表明:在保证现有渔船都能回港避风的前提下,浙江省5座一级渔港需扩建成中心渔港,6座二级渔港需扩建成一级渔港。