直觉模糊集相似度遗传算法求解多目标车间调度问题

为了提高高维多目标置换流水车间调度问题的求解质量,提出基于直觉模糊集相似度的遗传算法(similarity of intuitionistic fuzzy sets GA,SIFS_GA).算法中分别将参考解和Pareto解映射为参考解直觉模糊集和Pareto解直觉模糊集.计算两个集合之间的直觉模糊相似度,用以判断Pareto解的优劣.以直觉模糊集相似度值引导多目标遗传算法进化.对6个CEC标准测试集与10个流水车间调度测试实例进行仿真实验,结果表明SIFS_GA算法性能优于常用的多目标优化算法,且可以有效解决多目标置换流水车间调度问题,尤其在解决规模较大的问题上是一种有效方法.     

基于免疫原理的多目标进化算法群体多样性研究

在多目标进化系统中一个关键问题是必须采取某一措施来保持群体多样性.本文将自然生命的免疫机制引入多目标进化过程,提出一种基于免疫原理的多目标进化算法群体多样性保持策略,并给出了具体设计方法.最后以两个目标的流水车间作业调度问题为例进行计算机模拟求解,将本文方法与"多目标遗传算法"的计算结果进行了对比,实验表明该方法能有效保持群体多样性,多目标优化结果的性能较好.     

改进离散粒子群算法求解柔性流水车间调度问题

针对以最小化完工时间为目标的柔性流水车间调度问题(FFSP),提出了一种改进离散粒子群(DPSO)算法.所提算法重新定义粒子速度和位置的相关算子,并引入编码矩阵和解码矩阵来表示工件、机器以及调度之间的关系.为了提高柔性流水车间调度问题求解的改进离散粒子群算法的初始群体质量,通过分析初始机器选择与调度总完工时间的关系,首次提出一种基于NEH算法的最短用时分解策略算法.仿真实验结果表明,该算法在求解柔性流水车间调度问题上有很好的性能,是一种有效的调度算法.     

多构造蚁群优化求解置换流水车间调度问题

针对置换流水车间调度问题,提出了一种多构造蚁群优化求解算法。在该算法中,蚁群采用两种方式构造解,分别是基于NEH(Nawaz-Enscore-Ham,NEH)启发式算法和Rajendran启发式算法,并根据解的质量,自适应地调整两种构造方式在蚁群中所占的比例。对置换流水车间调度问题的基准问题测试表明,提出的算法是有效的。     

多目标混合遗传算法求解流水车间调度问题

为高效地求解多目标流水车间调度问题,提出了一种多目标混合遗传算法,此算法将局部搜索融入进化计算中,采用非劣解并行局部搜索策略,并依据基于Pareto支配关系的个体排序数和密度值进行适应度赋值,以加速算法的收敛,保持群体多样性.仿真结果表明,新算法能够有效地解决多目标流水车间调度问题.     

应用模拟植物生长算法求解置换流水车间调度问题*

针对置换流水车间调度问题,提出了一种基于模拟植物生长的调度算法。该算法利用置换流水车间调度的有向图表示,提出了可交换节点集概念,并将其融入模拟植物生长算法中,解决置换流水车间调度问题。采用所提算法对置换流水车间调度问题的基准数据进行测试,并比对标准遗传算法,结果表明算法的有效性。     

面向多目标流水车间调度的多种群多目标遗传算法

针对制造型企业普遍存在的流水车间调度问题,建立了以最小化最迟完成时间和总延迟时间为目标的多目标调度模型,并提出一种基于分解方法的多种群多目标遗传算法进行求解.该算法将多目标流水车间调度问题分解为多个单目标子问题,并分阶段地将这些子问题引入到算法迭代过程进行求解.算法在每次迭代时,依据种群的分布情况选择各子问题的最好解及与其相似的个体分别为当前求解的子问题构造子种群,通过多种群的进化完成对多个子问题最优解的并行搜索.通过对标准测试算例进行仿真实验,结果表明所提出的算法在求解该问题上能够获得较好的非支配解集.     

求解多目标流水车间调度Pareto最优解的遗传强化算法

针对多目标流水车间调度Pareto最优问题, 本文建立了以最大完工时间和最大拖延时间为优化目标的多目标流水车间调度问题模型, 并设计了一种基于Q-learning的遗传强化学习算法求解该问题的Pareto最优解. 该算法引入状态变量和动作变量, 通过Q-learning算法获得初始种群, 以提高初始解质量. 在算法进化过程中, 利用Q表指导变异操作, 扩大局部搜索范围. 采用Pareto快速非支配排序以及拥挤度计算提高解的质量以及多样性, 逐步获得Pareto最优解. 通过与遗传算法、NSGA-II算法和Q-learning算法进行对比实验, 验证了改进后的遗传强化算法在求解多目标流水车间调度问题Pareto最优解的有效性.     

带运输时间混合流水车间成组调度的协同进化文化基因算法EI北大核心CSCD

研究了一类带有序列相关准备时间和阶段间运输时间的混合流水车间成组调度问题,以最小化最大完工时间为目标建立混合整数线性规划模型,结合问题特征提出一种协同进化文化基因算法.算法采用置换序列的方式对工件组间调度、各工件组内工件间调度以及各工件组在各阶段上并行机的指派3个子问题进行统一编码,基于负载均衡思想和改进的先到先得策略将染色体解码为问题的可行解;进化过程中采用多种遗传算子执行全域搜索,并设计了一种基于破坏和重新构造的协同进化局部搜索策略.通过不同问题规模的数据实验和与对比算法的比较分析,验证了所提模型和算法的有效性.     

一种求解混合零空闲置换流水车间调度禁忌分布估计算法

结合混合零空闲置换流水车间调度问题MNPFSP(Mixed no-idle permutation flowshop scheduling problem)的特性,运用基于概率模型的分布估计算法解决该问题。算法将启发式算法融入分布估计算法中提高了初始解的质量。为了避免算法陷入局部最优,将禁忌算法融入分布估计算法中,提出一种禁忌分布估计算法求解混合零空闲置换流水车间问题。为了提高种群的多样性,加入了三种邻域搜索。实例测试结果显示,该算法求解混合零空闲置换流水车间问题具有很好的优势。     

基于分布估计算法的二阶段置换流水车间调度算法*

针对以完工时间最小化为目标的置换流水车间调度问题（PFSP）,提出了一种基于分布估计算法的二阶段置换流水车间调度算法。首先,在算法的第一阶段采用分布估计算法对PFSP进行优化得到一个局部最优解;为了进一步提高解的优化质量,在第二阶段提出了一种新的混合邻域搜索机制对第一阶段获得的局优解进行邻域搜索;最后,对Rec类和Tai类基准测试问题进行了测试,实验结果证实了算法的有效性。     

改进并行蚁群算法求解置换流水线调度问题

为了解决置换流水线的调度问题,提出了改进的并行蚁群算法.针对置换流水线问题本身的特性,在蚂蚁系统算法(ACS)的基础上,设计出了新的启发式信息算法.在计算大数据量的情况下,通过设计的新规律对数据进行分组,并对分组进行并行计算,然后合并各组最优解来问题的最优解.实验结果表明,该改进方法行之有效,新的启发式信息提高了解的质量,而按数据规律的分组并行不仅缩小查找最优值时间,相比于随机分组的并行算法,更加提高了解的质量.     

求解置换流水线调度问题的混合离散果蝇算法

针对置换流水线调度问题,提出了一种新颖的混合离散果蝇算法.算法每一代进化包括4个搜索阶段:嗅觉搜索、视觉搜索、协作进化和退火过程.在嗅觉搜索阶段,采用插入方式生成邻域解;在视觉搜索阶段,选择最优邻域解更新个体;在协作进化阶段,基于果蝇个体间的差分信息产生引导个体;在退火操作阶段,以一定概率接受最优引导个体从而更新种群.同时,通过试验设计方法对算法参数设置进行了分析,并确定了合适的参数组合.最后,通过基于标准测试集的仿真结果和算法比较验证了所提算法的有效性和鲁棒性.     

An effective hybrid teaching–learning-based optimization algorithm for permutation flow shop scheduling problem

Permutation flow shop scheduling (PFSP) is among the most studied scheduling settings. In this paper, a hybrid Teaching–Learning-Based Optimization algorithm (HTLBO), which combines a novel teaching–learning-based optimization algorithm for solution evolution and a variable neighborhood search (VNS) for fast solution improvement, is proposed for PFSP to determine the job sequence with minimization of makespan criterion and minimization of maximum lateness criterion, respectively. To convert the individual to the job permutation, a largest order value (LOV) rule is utilized. Furthermore, a simulated annealing (SA) is adopted as the local search method of VNS after the shaking procedure. Experimental comparisons over public PFSP test instances with other competitive algorithms show the effectiveness of the proposed algorithm. For the DMU problems, 19 new upper bounds are obtained for the instances with makespan criterion and 88 new upper bounds are obtained for the instances with maximum lateness criterion.     

改进的人工蜂群算法性能

为克服人工蜂群算法容易陷入局部最优解的缺点,提出一种新的改进型人工蜂群算法。首先,利用数学中的外推技巧定义了新的位置更新公式,由此构造出一种具有引导趋势的蜂群算法;其次,为了克服算法在进化后期位置相似度高、更新速度慢的缺陷,将微调机制引入算法中,讨论摄动因子范围,由此提高算法在可行区域内的局部搜索能力。最后通过3个基准函数仿真测试,结果表明：与常规算法相较,改进后在搜索性能和精度方面均有明显提高。     

求解置换流水车间调度问题的混合鸟群算法

针对置换流水车间调度问题（PFSP）,提出了一种混合鸟群算法（HBSA）以更加有效地最小化最大完工时间。首先,为了改善初始种群的质量和多样性,结合一种基于NEH（Nawaz-Enscore-Ham）的启发式算法和混沌映射提出了一种新的种群初始化方法;其次,为了使算法能够处理离散的调度问题,采用最大排序值（LRV）规则将连续的位置值转换为离散的工件排序;最后,为了强化算法对解空间的探索能力,借鉴变邻域搜索（VNS）和迭代贪婪（IG）算法的思想针对个体最佳工件排序和种群最佳工件排序分别提出了局部搜索方法。针对广泛使用的Rec标准测试集进行了仿真测试,并与目前有效的元启发式算法——刘等提出的混合差分进化算法（L-HDE）、混合共生生物搜索算法（HSOS）、离散狼群算法（DWPA）、多班级教学优化算法（MCTLBO）相比较,结果表明,HBSA取得的最佳相对误差（BRE）、平均相对误差（ARE）的平均值比上述四种算法至少下降了73.3%、76.8%,从而证明HBSA具有更强的寻优能力和更好的稳定性。尤其是针对测试算例Rec25和Rec27,仅HBSA的求解结果达到了目前已知最优解,进一步证明了其优越性。     

求解置换流水线调度问题的改进萤火虫优化算法

针对最小化最大完成时间的置换流水线调度问题,提出了一种改进的离散萤火虫优化算法。在传统萤火虫优化算法的基础上,采用基于升序排序的随机键编码方式对萤火虫种群进行离散化处理,使用NEH算法对萤火虫种群进行初始化处理,结合遗传算法的交叉变异思想改进位置更新策略,采用个体变异方式解决孤立个体问题,提高算法的寻优能力。最后通过典型算例对改进算法进行仿真测试,实验结果表明该算法求解置换流水线调度问题时具备很强的寻优能力和鲁棒性,明显优于传统萤火虫优化算法和遗传算法,是解决置换流水线调度问题的一种有效算法。     

一种基于差分演化的K-medoids聚类算法

针对传统的K-medoids聚类算法具有对初始聚类中心敏感、全局搜索能力差、易陷入局部最优、收敛速度缓慢等缺点,提出一种基于差分演化的K-medoids聚类算法。差分演化是一类基于种群的启发式全局搜索技术,有很强的鲁棒性。将差分演化的全局优化能力用于K-medoids聚类算法,有效地克服了K-medoids聚类算法的缺点,缩短了收敛时间,改善了聚类质量。通过仿真验证了此算法的稳定性和鲁棒性。     

基于自适应多种群的粒子群优化算法

为了平衡算法的探测能力和开采能力,提高粒子群算法在不同类型问题上的综合性能,提出了一种基于自适应多种群的粒子群优化算法（PSO-SMS）。算法包含重组、子群规模调整和探测三个模块。在演化初始阶段,整个种群被划分成许多子种群。重组模块使不同子群间可以共享优势信息,有利于单峰和多峰函数的优化。当种群陷入潜在的局部最优时,探测模块可基于搜索过程的一些历史信息,帮助跳出当前的局部最优。通过子群规模调整,每个子种群的大小随着进化的过程而逐渐增加,有利于提高算法在初始阶段的探测能力和后期的开采能力。通过CEC2013的测试集与其他七种PSO算法的比较表明,PSO-SMS算法在解决不同类型的函数优化问题上有着突出的性能表现。     

基于改进磷虾群算法的服务组合优化

面向服务的架构（SOA）下,针对服务组合优化过程中易陷入局部最优、时间开销大的问题,提出一种加入自适应交叉算子和随机扰动算子的改进磷虾群算法PRKH。首先基于服务质量（QoS）建立了服务组合优化模型,并给出不同结构下QoS的计算公式和归一化处理方法。然后在磷虾群（KH）算法的基础上加入自适应的交叉概率和基于实际偏移量的随机扰动,从而在磷虾群的全局搜索能力和局部搜索能力之间达到良好平衡。最后通过仿真,把所提算法与KH算法、粒子群优化（PSO）算法、人工蜂群（ABC）算法和花朵授粉算法（FPA）进行对比,实验结果表明,PRKH算法能够更快找到QoS更优的复合服务。