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不规则优化问题中基于动态资源分配多目标优化算法 Research Articles

董明刚1,2,刘宝1,敬超1,2,3

《信息与电子工程前沿(英文)》 2020年 第21卷 第8期   页码 1119-1266 doi: 10.1631/FITEE.1900321

摘要: 多目标优化问题广泛存在于高速列车头形设计、重叠社区检测、电力调度等领域。为解决这类问题,目前方法主要集中于求解具有规则前沿问题,而非具有不规则前沿问题。针对这种情况,提出一种基于动态资源分配分解多目标进化算法(MaOEA/D-DRA)进行不规则优化。该算法能够根据问题前沿形状,将计算资源动态分配到不同搜索区域。在搜索过程中使用进化种群和外部存档,从外部存档中提取信息用于引导进化种群到不同搜索区域。进化种群采用方法问题分解为若干子问题,并以协作方式优化所有子问题。采用转化密度估计方法更新外部档案。将所提算法与5种最先进多目标进化算法对比。实验结果表明,所提算法在收敛速度和种群成员多样性方面优于5种对比算法。与加权和方法和基于惩罚边界相交方法比较,将方法集成到算法中,对性能有一定提高。

关键词: 多目标优化问题不规则前沿外部存档动态资源分配转化密度评估方法分解方法    

一种基于参数扰动芯片成品率双目标优化框架

Xin LI,Jin SUN,Fu XIAO,Jiang-shan TIAN

《信息与电子工程前沿(英文)》 2016年 第17卷 第2期   页码 160-172 doi: 10.1631/FITEE.1500168

摘要:

随着收缩技术发展,工艺,电压和温度(PVT)参数可变性显着影响了芯片设计成品率分析和优化。先前产量估计算法已经限于预测时序或功率产量。但是,忽略功率和延迟之间相关性将导致明显产量损失。这些方法大多数都还具有较高计算复杂度和较长运行时间。我们提出了一种基于Chebyshev仿射算术(CAA)和自适应加权和(AWS)方法新型双目标优化框架,在该框架中将功率和时序收益两者均设置为目标函数。同时优化两个目标以保持它们之间相关性。所提出方法首先在任意相关性假设下预测泄漏和延迟分布保证概率边界。然后,通过计算累积分布函数(CDF)边界来建立功率延迟双目标优化模型。最后,将AWS方法应用于功率延迟优化,以生成分布良好一组Pareto最优解。在ISCAS基准电路上实验结果表明,该双目标框架能够在功率和时序产量之间提供足够权衡信息。

关键词: 参数变化,参数收益率,多目标优化仿射,自适应加权和,    

多阶段系统多目标优化模糊优选动态规划方法及应用

熊德琪,殷佩海

《中国工程科学》 2000年 第2卷 第9期   页码 65-69

摘要:

在模糊权距离和隶属度概念基础上,根据多阶段系统前后阶段联系特点,将模糊优选理论与动态规划原理有机地结合起来,提出能够有效地寻求多阶段多目标优化问题最优均衡策略模糊优选动态规划技术,为求解多目标多阶段系统优化决策问题提供了新路最后例举一个多级反应器系统最优控制应用算例。

关键词: 多阶段     多目标优化     模糊优选     动态规划     隶属度    

时间—资源权衡协调问题多目标优化决策模型

王先甲,万仲平

《中国工程科学》 2005年 第7卷 第2期   页码 35-40

摘要:

时间—资源权衡协调是以追求资源消耗费用极小和项目完工时间最短为目标,在满足项目工期要求下,根据项目活动时间先后次序与可更新资源约束有效确定项目时间表。提出了一个具有资源约束问题时间—资源权衡协调问题多目标优化决策数学模型。在模型中,对相互冲突项目工期与整个被消耗资源费用是可权衡调节。通过权衡协调和调节项目工期与整个资源消耗费用,得到了满足权衡协调关系满意可行解,并给出了一个数值算例。此外,在对应于资源约束Lagrangian松弛表示式中,给出了该二人对策问题有关特性。

关键词: 项目计划管理     时间—资源权衡协调     多目标优化决策模型     项目时间表     Lagrangian松弛    

基于竞争二进制多目标灰狼算法快速紧凑天线拓扑优化 Research Article

董健,袁霞,王蒙

《信息与电子工程前沿(英文)》 2022年 第23卷 第9期   页码 1390-1406 doi: 10.1631/FITEE.2100420

摘要: 为降低传统多目标天线拓扑优化问题计算量,本文提出一种基于竞争二进制多目标灰狼优化算法(CBMOGWO)。该方法引入种群竞争机制,以减轻电磁(EM)仿真的负担并获取适当适应度值。此外,我们引入余弦振荡函数来改进原始二进制多目标灰狼优化算法(BMOGWO)线性收敛因子,以在探索和开发之间达到良好平衡。然后,通过与原始BMOGWO和传统二进制多目标粒子群优化(BMOPSO)在12个多目标优化测试问题(MOTPs)和4个多目标背包问题(MOKPs)上比较,验证了CBMOGWO性能。最后,通过具有混合设计变量和多个目标的紧凑型隔离双频多输入多输出(MIMO)天线示例,验证了我们方法在降低计算成本方面的有效性。实验结果表明,与传统方法相比,CBMOGWO节省近一半计算成本,这表明我们方法对于复杂天线拓扑优化问题是高效

关键词: 天线拓扑优化多目标灰狼算法;混合变量;快速设计    

多目标优化与决策问题演化算法

谢涛,陈火旺

《中国工程科学》 2002年 第4卷 第2期   页码 59-68

摘要:

近年来,多目标优化与决策问题求解已成为演化计算一个重要研究方向。为使演化算法种群解 能尽快收敛并均匀分布于多目标问题非劣最优域,多目标演化算法研究热点集中在基于Pareto最优概念 种群个体比较与排序、适应值賦值与小生境技术等方面。介绍了多目标优化与决策技术发展历史与分类方 法,分析了基于Pareto最优概念与不基于Pareto最优概念两大类多目标演化算法,并详细比较与分析了几种 典型多目标演化算法。其次,论述了与多目标演化算法研究紧密相关一些问题,如多目标问题性质,测 试函数集设计,算法性能评估技术,算法收敛性,并行实现以及实际多目标优化问题处理等。

关键词: 演化计算     多目标优化与决策     Pareto最优    

线性分配方法逆序问题研究

章玲,周德群

《中国工程科学》 2008年 第10卷 第2期   页码 50-53

摘要:

指出了线性分配方法决策结果可能产生逆序,然后提出排序向量和相对分配 概念,以分析线性分配方法决策结果产生逆序原因,并在此基础上构建顺序线性分配方法,最后通过算例验证顺序线性分配方法决策结果保序性。

关键词: 决策分析     线性分配方法     逆序     保序    

工程结构可靠性分析高阶矩法研究

宫凤强,李夕兵,邓建

《中国工程科学》 2006年 第8卷 第5期   页码 69-73

摘要:

提出了工程结构可靠性分析高阶矩方法。主要是基于数值逼近原理,以正交函数族{Tk(x)}做基,利用功能函数高阶矩信息,通过计算功能函数概率密度函数逼近表达式,然后根据工程结构可靠性一般表达式来计算结构失效概率通过经典分布函数数值检验和结构构件失效概率计算结果比较,表明了该方法在理论上正确性和工程中实用性。

关键词: 结构可靠性     高阶矩     多项式     失效概率    

面向主动回收产品模块化设计方法

张宠元,魏巍,詹洋,李汝鹏

《中国工程科学》 2018年 第20卷 第2期   页码 42-49 doi: 10.15302/J-SSCAE-2018.02.007

摘要:

随着人们环保意识增强,对产品可回收性能要求也逐渐提高。本文在传统模块化设计方法基础上,在产品设计初期融入了可主动回收产品模块化设计思想,提出了基于主动回收产品模块化准则,并且把主动回收度、内部聚合度以及外部耦合度作为优化目标进行模块划分。在算法部分,提出一种改进免疫克隆多目标优化算法,该算法以变异操作为主,并通过去除较拥挤抗体进行优化。最后,把该方法应用于内燃机模块划分中,与未优化免疫算法进行对比,证明了改进免疫算法优越性。

关键词: 主动回收     多目标优化     模块化划分     改进免疫算法     绿色设计    

基于非正交多址接入雾无线接入网络中网络效益最大化资源分配:博弈论方法 Research Article

妍,闫实,张洪铭

《信息与电子工程前沿(英文)》 2022年 第23卷 第10期   页码 1546-1561 doi: 10.1631/FITEE.2100341

摘要:

基于非正交多址接入(NOMA)雾无线接入网(F-RANs)提供了高频谱效率、超低延迟和巨大网络吞吐量,这得益于雾接入点(F-APs)边缘计算和通信功能。同时,在缓存阶段,具有缓存功能F-APs负责进行大量多媒体文件边缘缓存和传输,从而可以进一步降低传输能量和负担。工业界普遍需要是在基于NOMAF-RANs中高效资源分配,包括缓存放置(CP)和无线电资源分配(RRA),这是提高网络性能关键。在此基础上,提出一种基于网络效益最大化资源分配问题,该效益同时考虑了缓存成本、收益和通信能效。本文将此NP难问题分解为两个子问题,即CP子问题和RRA子问题。最后,我们提出一种迭代方法和一种基于Stackelberg博弈方法来求解各子问题。数值结果表明,在基于NOMAF-RANs中,与现有资源分配方案相比,所提出方法可以显著提高网络效益。

关键词: 雾无线接入网;非正交多址接入;博弈论;缓存放置;资源分配    

面向客户需求产品优化设计方法研究

李汝鹏,魏巍,周峰,邹成

《中国工程科学》 2018年 第20卷 第2期   页码 33-41 doi: 10.15302/J-SSCAE-2018.02.006

摘要:

面向客户需求是企业在当前竞争激烈市场环境下成功关键。本文提出了一种快速响应客户需求产品优化设计方法,通过基于模糊相似理论需求信息模糊聚类方法,对具有模糊性和多样性原始客户需求信息进行精简分类处理,以获取客户需求集合;然后构建了一种综合联合分析法(CA)和质量功能展开(QFD)全新CA-QFD需求转化方法,从客户需求到产品设计属性进行精确转化,并通过对实例产品优化设计,实现快速响应客户需求;最后,通过锻压机主工作液压缸优化设计实例,验证了本文方法可行性和适用性

关键词: 快速响应客户需求     模糊聚类     需求转化     CA-QFD方法     产品优化设计    

工程项目管理多目标均衡优化研究综述

张连营,徐畅,吴琼

《中国工程科学》 2012年 第14卷 第11期   页码 107-112

摘要:

寻求工程项目各目标之间均衡最优是工程项目管理重要方面,近年来相关研究发展迅速,已取得了较为丰硕研究成果。本文通过文献研究,对该领域研究现状进行了综述。分别从确定条件下工程项目多目标均衡优化模型和不确定条件下工程项目多目标均衡优化模型两个方面,对该领域研究现状进行了分析,并展望了该领域研究趋势和发展方向。旨在总结当前工程项目多目标均衡优化领域中研究成果并揭示当前热点研究问题,为今后研究提供一定参考和建议。

关键词: 工程项目     项目管理     多目标均衡优化     智能优化算法    

Z干扰信道下非正则信号最佳设计策略 Article

Dan LI, Shan WANG, Fang-lin GU

《信息与电子工程前沿(英文)》 2017年 第18卷 第11期   页码 1900-1912 doi: 10.1631/FITEE.1700030

摘要: 本文提出一种用于在干扰被视为加性高斯噪声假设下在Z干扰信道(z-interference channel, Z-IC)上实现非正则高斯信号(IGS)Pareto边界(可实现速率区域边界)。具体来说,文章表明了边界可由某个用户传输速率两个区域表征,由传输信号方差与伪协方差两个变化路径决定。为每个用户发送非正则信号最优协方差和伪协方差设计推导出简明闭合表达式。为此,我们通过仿真试验有力证明了所提出最优信号设计策略有效性,同时直观地展现出IGS较正则高斯信号(proper Gaussian signaling, PGS)优越性。此外,我们提出最优信号设计策略提供了实现所需速率区域简单方法。利用该方法,我们得到了一个闭合形式解决方案,用于快速确定最大和速率信号设计方案。最后,我们深入讨论了边界特征,定性分析了信道系数以及两个用户发送信号协方差和伪协方差与其关系。

关键词: Z干扰信道;非正则信号;和速率;边界;协方差;伪协方差    

基于多目标社会学习鸽群优化多无人机避障控制 Research

阮婉莹1,段海滨1,2

《信息与电子工程前沿(英文)》 2020年 第21卷 第5期   页码 649-808 doi: 10.1631/FITEE.2000066

摘要: 提出多目标社会学习鸽群优化(MSLPIO)方法,将其应用于无人机编队避障控制。该算法特点在于,每只鸽子在更新过程中并非向全局最优鸽子学习,而是学习自己占优任何鸽子。此外,为避免参数设置盲目性,采用数相关参数设置方法。本文模拟了5架飞机在复杂障碍环境下飞行过程,实验结果验证了该方法有效性。与改进多目标鸽群优化算法和改进非占优排序遗传算法相比,MSLPIO具有更好收敛性。

关键词: 无人机;避障;鸽群优化多目标社会学习鸽群优化    

基于差异演化算法网络计划多目标优化

李高扬,吴育华,刘明广

《中国工程科学》 2006年 第8卷 第6期   页码 60-63

摘要:

为了提高施工企业经济效益,在综合考虑成本、质量和进度基础上,提出了工期-净收益-质量多目标优化模型,并采用一种新颖进化算法即差异演化算法对该模型进行求解,最后通过工程实例验证模型和算法有效性

关键词: 网络计划     多目标优化     差异演化     净收益     质量    

标题 作者 时间 类型 操作

不规则优化问题中基于动态资源分配多目标优化算法

董明刚1,2,刘宝1,敬超1,2,3

期刊论文

一种基于参数扰动芯片成品率双目标优化框架

Xin LI,Jin SUN,Fu XIAO,Jiang-shan TIAN

期刊论文

多阶段系统多目标优化模糊优选动态规划方法及应用

熊德琪,殷佩海

期刊论文

时间—资源权衡协调问题多目标优化决策模型

王先甲,万仲平

期刊论文

基于竞争二进制多目标灰狼算法快速紧凑天线拓扑优化

董健,袁霞,王蒙

期刊论文

多目标优化与决策问题演化算法

谢涛,陈火旺

期刊论文

线性分配方法逆序问题研究

章玲,周德群

期刊论文

工程结构可靠性分析高阶矩法研究

宫凤强,李夕兵,邓建

期刊论文

面向主动回收产品模块化设计方法

张宠元,魏巍,詹洋,李汝鹏

期刊论文

基于非正交多址接入雾无线接入网络中网络效益最大化资源分配:博弈论方法

妍,闫实,张洪铭

期刊论文

面向客户需求产品优化设计方法研究

李汝鹏,魏巍,周峰,邹成

期刊论文

工程项目管理多目标均衡优化研究综述

张连营,徐畅,吴琼

期刊论文

Z干扰信道下非正则信号最佳设计策略

Dan LI, Shan WANG, Fang-lin GU

期刊论文

基于多目标社会学习鸽群优化多无人机避障控制

阮婉莹1,段海滨1,2

期刊论文

基于差异演化算法网络计划多目标优化

李高扬,吴育华,刘明广

期刊论文