单路口交通信号多相位实时控制模型及其算法

针对城市道路交叉口的交通流特性,对单路口交通信号多相位实时控制的模型和算法进行研究.首先提出一种改进的单路口交通信号多相位实时配时模型,该模型可反映交叉口交通状况的实际需求.同时,采用能随交通需求的变化而实时变化的加权系数,将交叉口3个优化目标函数转化为单目标函数优化的问题.为提高模型的计算速度以及降低交叉口信号机的单机计算量,采用蚂蚁算法中的精英蚂蚁寻优策略求解模型.最后,以伪代码的形式设计了求解该问题的程序流程,并通过一个实例验证了模型及其求解算法是合理的和有效的.     

基于蚁群算法的六自由度并联坐标测量机测量建模

针对并联机构的位置反解容易,正解复杂的特点,将位置反解模型作为评价函数,而把复杂的位置正解问题转化为优化问题。作者利用改进的蚁群算法的全局优化特性,建立了基于六自由度并联坐标测量机的测量模型。仿真结果表明,蚁群算法应用于并联坐标测量机测量建模与求解,可以获得较高的计算精度和计算速度。     

图像修补的优化变换方法

采用整体变分(TV)模型修补图像,提出一种图像修补的优化变换方法.引入一个辅助变量,利用优化变换,将TV模型中单变量函数的优化问题转化为等效双变量函数的优化问题,并利用交替迭代最小化算法和Chambolle's投影算法求解模型.实验结果表明,与采用梯度下降法的TV模型算法相比,该方法的图像修补效率和修补效果较优.     

基于拉普拉斯方法的大规模高斯过程分类算法

基于KL散度的大规模变分高斯过程分类算法(KLSP)需要同时对诱导变量的均值向量和协方差矩阵进行优化,这会给模型求解带来一定的挑战.基于拉普拉斯方法建立一种改进算法:首先为诱导变量的后验分布构造一个易于计算的下界;然后利用拉普拉斯方法计算该下界的一个高斯逼近作为诱导变量的后验分布函数的近似表达式,将问题转换为一个只与均值向量有关的凸优化问题,从而降低了模型的求解难度.仿真实验结果表明,所提出的改进算法在速度和精度上都较原始算法有了明显提高.     

求解非线性方程的人口迁移算法

探讨用人口迁移算法求解非线性方程的方法,该方法把方程求解问题转化为函数优化问题.计算中不需要使用目标函教的导数信息,在MatLab语言环境下实现了该算法,数值实验结果表明该算法的有效性.     

基于Spark的并行化头脑风暴优化算法及复杂多峰函数优化

头脑风暴优化BSO算法是一种新型的群体智能优化算法,启发于众人集思广益求解问题的模式,适合求解复杂多峰函数优化问题。但是,BSO求解多峰极值时需进行重复的迭代运算,面对大规模数据集时会出现计算效率与求解精度过低的现象。为解决上述问题,设计并实现了一种基于Spark的并行化头脑风暴优化算法,通过将BSO算法中计算复杂度最高的聚类与新解产生过程并行化,以提高算法的加速比与计算效率。特别地,基于并行化思想,将种群划分为多个子群进行协同演化,每个子群独立产生新解来保持种群多样性,提高算法的收敛速度。最后,利用并行化BSO算法求解多峰函数。实验表明,在并行节点的总核心数为10的情况下,并行化BSO算法计算时间节省一半,计算精度和串行BSO算法基本持平,收敛速度明显提高,实验结果说明了并行化BSO的有效性。     

求解互补问题的极大熵社会认知算法

针对传统算法无法获得互补问题的多个最优解的困难,提出了求解互补问题的社会认知优化算法.通过利用NCP函数,将互补问题的求解转化为一个非光滑方程组问题,然后用凝聚函数对其进行光滑化,进而把互补问题的求解转化为无约束优化问题,利用社会认知算法对其进行求解.该算法是基于社会认知理论,通过一系列的学习代理来模拟人类的社会性以及智能性从而完成对目标的优化.该算法对目标函数的解析性质没有要求且容易实现,数值实验结果表明了该方法是有效的.     

基于模拟退火算法的多节点订单排序模型*

将Slotnick等人的单节点的订单选择模型扩展到多节点,给出了较复杂的多处理节点的订单排序优化模型。采用了模拟退火算法来求解所建模型的优化解,给出了详细的算法步骤和几种相邻解的搜索策略。对模拟数据进行了仿真求解计算,验证了算法的求解效果和计算效率,算例结果也表明：多节点的订单选择模型比单节点模型更加符合实际情况,能更准确地计算订单收益与延迟处罚,克服了单节点模型中的失真问题。     

一种新型递归函数的求值算法

上下文无关语言上递归函数(recursive functions on context-free languages,简称CFRF)是为描述计算机上用的非数值算法而提出的一种新型递归函数.该函数的一个重要研究方面是函数的求值算法研究.对此问题的一些研究结果进行了总结.在讨论计算和语法分析的结合方式之后,对主要算法按照算法适用范围从小到大的顺序(同时也是算法研究和提出的顺序)做了较为全面的介绍,着重介绍一种通用的新的高效求值算法,即面向树的求值算法.同时对把CFRF扩充为多种类递归函数后的求值方法进行了说明.CFRF的几个求值算法均已在机器上实现,得到了实践的检验.     

汽车薄壁冲压件焊点的拓扑优化

汽车薄壁冲压件的焊点数量是汽车制造成本的决定性因素,为了降低成本,焊点的拓扑优化逐渐成为人们关注的热点。基于ICM（Independent Continuous Mapping,即独立、连续、映射）方法,将焊点有无的离散拓扑优化问题转化为[0,1]区间上的连续优化问题;建立了以结构刚度最大为目标、结构强度为约束的连续拓扑优化模型;采用K-S函数将多目标和多约束问题转化为单目标和单约束问题;运用响应面（RSM）方法将位移和应力转化为设计变量的显式函数,采用序列二次规划（SQP）方法求解优化模型。为了提高求解效率,对优化问题的可并行性进行了分析,搭建并行环境,用C++和Fortran语言开发了焊点优化问题的并行程序。工程实例表明,优化算法和程序是可靠、有效的。     

生化系统稳态优化的一种新算法

针对一类生化系统的稳态优化问题, 在已有间接优化方法(IOM)的线性优化问题中引入一个反映S–系统解和原模型解一致性的等式约束, 应用Lagrangian乘子法将修正后的非线性优化问题转化为一个等价的线性优化问题, 提出了一种改进的稳态优化新算法. 该优化算法不仅可以收敛到正确的系统最优解, 而且可用现有的线性规划算法去计算. 最后将算法应用于几个生化系统的稳态优化中, 结果表明, 本文提出的优化算法是有效的.     

应用罚函数求解二层线性优化问题的全局优化方法

应用罚函数原理，将二层线性优化问题转化为目标函数带有罚函数子项的非线性优化问题，当罚系数大于某一数值时，库函数项为一精确项，该非线性优化问题用渐的进外逼近算法可求出其全局最优解。     

A Nonreducible System of Constraints of a Combinatorial Polyhedron in a Linear-Fractional Optimization Problem on Arrangements

A system of linear constraints is investigated. The system describes the domain of feasible solutions of a linear optimization problem to which a linear-fractional optimization problem on arrangements is reduced. A system of nonreducible constraints of a polyhedrom is established for the linear-fractional optimization problem on arrangements.__________Translated from Kibernetika i Sistemnyi Analiz, No. 2, pp. 107–116, March–April 2005.     

Learning Convex Optimization Models

A convex optimization model predicts an output from an input by solving a convex optimization problem. The class of convex optimization models is large, and includes as special cases many well-known models like linear and logistic regression. We propose a heuristic for learning the parameters in a convex optimization model given a dataset of input-output pairs, using recently developed methods for differentiating the solution of a convex optimization problem with respect to its parameters. We describe three general classes of convex optimization models, maximum a posteriori (MAP) models, utility maximization models, and agent models, and present a numerical experiment for each.      

一类One to One营销优化模型及其解决方案

针对OnetoOne营销问题进行简单的案例分析,得出了在一般情况下的优化模型。通过把OnetoOne营销优化问题转换成线性规划问题,应用改进的单纯形法、基于Bartels-GolubLU分解的单纯形法和原始-对偶内点法等三种典型的线性规划算法,在MATLAB环境下进行仿真和分析。     

一种非线性PID控制算法的仿真研究

研究PID控制系统优化问题,工业控制被控对象均具有非线性、时变和大时滞性,引起系统的品质性能差,传统的线性控制难以达到所要求精度。为了提高系统控制精度,利用PID控制器各增益参数与偏差信号间的非线性关系,提出一种非线性PID控制算法。首先将PID参数转化为优化问题,然后采用粒子群算法的全局、并行搜索能力对非线性控制参数进行求解,得到一组最优的PID控制参数。仿真结果表明,相对于传统线性PID控制,非线性PID控制器超调小,调节时间短,并提高了控制精度,有效解决了传统PID难以准确控制非线性对象的难题。     

A decision theoretic approach to file search

We investigate the relationship between algorithm construction and optimal decision processes. We provide a sufficient condition, a linear ordering over the experiment set, for when we can efficiently use an optimization approach for selecting a decision strategy. We demonstrate the linear ordering condition within the context of the file search problem; however, any problem whose representation satisfies the linear ordering condition is amenable to the optimization approach.     

城市过饱和路网的偏好多目标相容优化控制

针对城市过饱和路网的交通信号控制问题,提出将总延误分为主线路段延误和次线路段延误的划分方法,将控制问题描述为冲突的多目标控制。针对冲突多目标控制问题中最优解不唯一,而传统优化方法中一次运行只能得到一个最优解的问题,提出了一种基于偏好的相容优化控制算法：利用偏好信息动态指引寻优的方向,在偏好区域内获得更多有价值的解;提出基于偏好的目标选择函数,保证控制解在偏好区域内的稳定性。在仿真环境中对一个11个交叉口的城市过饱和路网进行实时控制,结果表明,提出的偏好相容控制算法的效果优于定时控制方案。     

A linear optimization-based method for data privacy in statistical tabular data

National Statistical Agencies routinely disseminate large amount of data. Prior to dissemination these data have to be protected to avoid releasing confidential information. Controlled tabular adjustment (CTA) is one of the available methods for this purpose. CTA formulates an optimization problem that looks for the safe table which is closest to the original one. The standard CTA approach results in a mixed integer linear optimization (MILO) problem, which is very challenging for current technology. In this work we present a much less costly variant of CTA that formulates a multiobjective linear optimization (LO) problem, where binary variables are pre-fixed, and the resulting continuous problem is solved by lexicographic optimization. Extensive computational results are reported using both commercial (CPLEX and XPRESS) and open source (Clp) solvers, with either simplex or interior-point methods, on a set of real instances. Most instances were successfully solved with the LO-CTA variant in less than one hour, while many of them are computationally very expensive with the MILO-CTA formulation. The interior-point method outperformed simplex in this particular application.     

柔性制造系统的托盘优化

本文讨论Job-shop型柔性制造系统的托盘优化问题,给出了求最小托盘数的算法,把托 盘优化问题化成了求解线性整数规划问题.