基于K-最短路径的大规模函数调用关系分析

函数调用关系反映了软件系统中函数之间的依赖关系,在软件分析、软件测试与软件维护等众多软件工程领域都有着广泛的应用。但在大型复杂软件中搜索两个函数之间的调用关系时,由于函数数量众多、函数之间调用关系复杂,使得搜索所需时间较长。为了获得任意两个函数之间的调用路径,提出使用K-最短路径算法,并对K-最短路径算法进行并行化优化,减少搜索时间,为用户分析函数调用关系提供方便。通过对Linux内核3.19(包含40多万个函数结点和110多万调用关系)进行分析,实验结果表明通过并行化优化,并行加速比一般可达5~6倍。

多目标最短路径模型及算法

为获得满足决策者需要的多目标最短路径问题的有效路径,建立了多目标最短路径模型,并提出了综合k-最短路径算法和多目标格序决策方法的多项式算法.该算法根据决策者可以接受的各单目标的上限,用k-最短路径算法,分别确定各单目标的可行路径集及其交集.再用多目标格序决策方法,比较交集中的有效路径,最终获得决策者满意的路径.

求解区间图K-连接最短路径问题的在线算法

针对含有n个区间的区间图K-连接最短路径(K-SP)问题,提出一种求解区间图K-SP问题的在线算法。分析区间图及其最短路径问题的特有性质,利用改进的动态规划算法和贪心算法,优化在线算法的时间复杂度。理论分析结果表明,该算法的时间复杂度为O(nK+nlgn),与目前已知最优的离线算法复杂度相同。

一种基于光网络的搜索K最短路径的Yen改进算法

为提高K最短路径(KSP)算法中路径计算的效率和规划路径的相异性,首先介绍了光网络的图论描述、路径相近性定义和平行边的理论,然后对KSP问题和传统Yen算法进行了简单描述,分析了KSP算法研究现状,最后提出一种Yen改进算法,重点阐述了相异路径计算策略和Yen改进算法实现步骤。通过构建与实际生产环境类似的拓扑图,对Yen改进算法进行验证,并与其它算法进行路径相近性和计算时间对比,证明了其有效性。

时变条件下有害物品运输的路径选择与决策

为解决传统的路径规划中,目标少、静态性,无法真实模拟现实情境的问题。研究了时变条件下,同时考虑成本、环境风险、人口风险的多目标路径优化及选择问题。建立了时变条件下多个不同出发时间且有到达时间限制的有害物品运输的多目标最短路径选择的数学模型;设计了该模型下的相关算法;考虑到实际决策环境的复杂度以及决策者理性的有限性,提出了综合k-最短路径算法和逼近理想解排序法(TOPSIS法)的算法,用k-最短路径算法分别确定各单目标的有效路径,再用TOPSIS法计算各有效路径到正负理想解的欧氏距离以及贴近度,比较优选决策者满意的路径。最后通过一个算例,证明所提出的模型是有效的。

突发事件条件下列车运行k-最短路模糊蚁群算法

突发事件造成铁路线路区间的通过能力受损,在成网条件下,铁路行车调度指挥工作客观上需要搜索列车运行k-最短路。根据突发事件的影响程度设定区间距离的事故等级系数,针对突发事件的模糊性定义了模糊隶属度函数,得到了突发事件条件下模糊区间距离;考虑列车模糊停站时分对运行径路的影响,将列车的模糊停站时分转化为广义距离;将模糊区间距离与广义距离应用到突发事件条件下铁路路网构建中,很好地处理了突发事件条件下路网信息的不确定性问题。在应用蚁群算法求解最短路径的基础上,引入了C-enough概念,将其应用于搜索突发事件条件下k-最短路径问题中。以我国部分路网为例,与传统的Dijkstra算法对比验证了模糊蚁群算法的高效性和实用性,可为列车运行调度指挥提供一定的借鉴。

基于KSP和重路由机制的WDM光网络路由优化

针对波分复用(WDM)光网络中的传统路由和波长分配(RWA)算法不能有效降低阻塞率的问题,提出了一种基于K-最短路径(KSP)算法和顺序主动光路重路由(S-ALR)机制的路由优化方案。将WDM全光网络构建成一个由顶点、边和权重构成的图模型;当一个随机光路请求(RLD)到达时,先利用KSP算法寻找一条距离最短的路径和替代路径集合;当一个RLD离开时,相应的WDM通道被释放后启动重路由过程,调整现有RLD的路径以此充分利用空闲链路。仿真结果表明,提出的方案能够有效降低网络的阻塞率。

设备参数变化的批量轧制调度问题模型与算法

针对冷轧平整机轧件与轧辊参数耦合的特点,建立了设备参数动态变化下批量轧制调度问题的数学模型。以轧辊磨损函数为切入点,通过分段线性简化轧辊磨损曲线,将复杂的调度问题分解为三个子问题。开发了基于分散搜索和动态规划相结合的混合策略,首先根据约束条件将轧件分配到不同的类中,然后通过分散搜索对每个轧件类求解K-最短路径问题,最后通过动态规划将这些子问题的解合成为一个原问题的可行解。通过某大型钢厂的实际生产数据验证了算法的有效性。

一种改进FAR的WDM光网络路由和波长分配方案

针对WDM光网络中的路由和波长分配(RWA)问题,提出一种基于改进型固定备用路由(FAR)机制的RWA方案。同时,利用现有的最大使用(MU)机制来分配波长。仿真实验表明,与传统的FAR技术相比,对于任何负载、波长数,所提RWA方案具有更低的请求阻塞率和较高的实用价值。

一种能耗优先的WSN强栅栏覆盖方法研究

无线传感器网络栅栏覆盖在入侵监测领域发挥着重要的作用,如何高效、低代价地构建栅栏以及栅栏出现间隙后如何修复是重点研究问题。针对该问题提出一种能耗优先的WSN栅栏覆盖方法,首先根据静态传感器节点构建全连接拓扑图,然后将全连接拓扑图转换为可移动节点需求拓扑图,接着采用K-最短路径算法和匈牙利算法选择可移动节点需求拓扑图中的最佳栅栏构建路径并派遣可移动节点完成栅栏的构建。该方法在充分利用静态传感器节点的基础上派遣少量可移动传感器节点即可完成栅栏的构建。实验结果表明在栅栏构建和修复方面与其他方法相比节约了能量,且栅栏修复率比Optimal方法提高了8%。