基于警示传播与DPLL算法的启发式极性决策算法

警示传播(WP)算法是信息传播算法的重要基础,WP算法的本质是因子图上警示信息的迭代过程,在算法收敛时得到一组稳定的警示信息,并利用局部腔域得到公式变元的部分赋值。分析了警示传播算法的基本原理,给出了算法的改进。RB实例集上的实验证明,改进后的算法比原算法具有迭代次数和运行时间,提高了收敛速度。然而,在RB模型产生的大部分实例集上,警示传播算法不收敛,因而不能有效求解公式。警示传播算法与DPLL算法的组合使用使回溯计算次数大大降低,从而有效地弥补了WP算法的不足。通过在RI3实例集上的测试实验表明,该方法是有效的。     

基于树宽的警示传播算法收敛性分析

警示传播算法作为一种基本的信息传播算法,其收敛时求解可满足性问题十分有效,但因子图结构较为复杂时,算法往往不收敛导致求解失败。为了对这种现象给予理论解释,同时对警示传播算法收敛性进行有效分析,利用树分解方法构造了命题公式对应因子图的树宽度量模型,计算可满足随机实例的树宽。建立树宽与警示传播算法收敛性之间的关系,给出了基于树宽的警示传播算法收敛性判定条件。通过实验分析,结果表明该方法有效,对于分析其他信息传播算法收敛性分析研究具有十分重要的意义。     

面向黄灯两难区域警示系统的一种改进算法

以往黄灯两难区域警示系统采用的算法不考虑两难区域时间变化特性,只对黄灯启亮时刻将进入两难区域的车辆给予警示,提出了相应的改进算法。首先分析了两难区域随时间变化的特性,得出两难区域的运动学表达式;接着根据时变特性设计了黄灯两难区域警示系统的改进算法,增加了对两难区域之外车辆的警示。最后建立了VISSIM交通仿真平台,运用交通系统仿真实验的方法,对比两种算法下获得的警示效果。实验结果表明,改进算法降低了漏报率。     

求解可满足性问题的信息传播算法研究综述

信息传播算法来自统计物理,被广泛应用于人工智能各个领域,特别是求解组合优化问题时,具有良好的有效性。通过对信息传播算法的相关文献进行分析,综述了信息传播算法以及其相关应用的发展史,根据信息传播算法的发展,介绍了求解可满足性问题的信息传播算法相关概念,主要涉及到警示传播算法、置信传播算法和调查传播算法,描述了三种算法发展中出现的收敛性、有效性研究,分别综述了各个算法在相关领域的应用情况,并总结了信息传播算法的研究路径和应用方向。     

基于结构熵的警示传播算法收敛性分析

收敛性是评价信息传播算法性能的重要指标,信息传播算法求解可满足性问题时,命题公式的结构特征影响算法的收敛性,具有复杂结构的命题公式,信息传播算法不总收敛。为了系统地对此现象给予理论解释,借助于结构熵的方法和技术,提出命题公式的结构熵模型及其度量方法,计算随机可满足性实例的结构熵。警示传播算法(WP)作为信息传播算法的基本模型,分析WP算法的收敛性对于研究其他信息传播算法的收敛性具有重要意义,分析了WP算法收敛性与结构熵之间的关系,给出WP算法收敛的判定条件。通过实验分析,该方法有效可行。     

一种改进的警示传播算法求解Max-SAT问题

Max-SAT问题是SAT问题的优化版本,目标是在给定的子句集中找到一组变元赋值,使得满足子句数最多,该问题是典型的NP-hard问题。随着大数据和人工智能的深度发展,过去原有的算法已不再适用,设计新的求解算法或对已有的求解算法进行优化是目前研究的热点。针对警示传播算法求解随机Max-3-SAT问题的局限性,提出了一种基于变元权值计算的警示传播算法,结合随机游走算法,给出一种新型算法WWP+WalkSAT,通过改进求解的局限性,更好地得到一组有效的初始解,从而提高算法的局部搜索能力。利用2016年Max-SAT国际竞赛部分基准实例,将WWP+WalkSAT算法与八种局部搜索算法进行精度方面的对比实验。实验结果表明,WWP+WalkSAT算法有较好的性能。     

警示传播算法收敛的充分条件

信息传播算法求解可满足问题时有惊人的效果,难解区域变窄.然而,因子图带有环的实例,信息传播算法不总有效,常表现为不收敛.对于这种现象,至今缺少系统的理论解释.警示传播（warning propagation,简称WP）算法是一种基础的信息传播算法,对WP算法的收敛性研究是其他信息传播算法收敛性研究的重要基础.在WP算法中,将警示信息的取值从{0,1}松弛为[0,1],利用压缩函数的性质,给出了WP算法收敛的一个充分条件.选取了两组不同规模的随机3-SAT实例进行实验模拟,结果表明：当子句与变元的比值α<1.8时,该判定条件有效.     

一种求解命题公式骨干集的警示传播算法

警示传播WP算法是一类重要的信息传播算法,在命题公式的可满足性判定中非常有效。通过对WP算法的数学原理分析发现,当算法收敛时以高概率固定部分变元的赋值,可以对公式进行化简。基于这样的特征修改WP算法的迭代方程和变元赋值条件,设计了一种求解命题公式骨干集的信息传播算法。当变元数目超过400时,与经典骨干集求解算法对比,效率提高了40%,与目前常用算法对比也有10%的提高。结果表明,所提算法求解命题公式骨干集时非常有效。     

基于二维结构熵的置信传播算法收敛性分析

为了对置信传播(BP)算法在结构比较复杂的命题公式上有时会失效,常常表现为不收敛的现象给予理论解释,提出了基于警示传播的社区发现算法(WPLPA).依据BP算法在因子图上的信息迭代策略,利用WPLPA算法对命题公式所对应因子图的社区结构进行划分.借助二维结构熵的相关理论技术,建立了命题公式的二维结构熵度量模型,通过该模型分析了BP算法的收敛性与二维结构熵之间的关系,给出BP算法的收敛性判定条件,对BP算法的收敛性进行系统分析.实验分析证明该方法有效可行,能为信息传播算法的后续研究提供理论支持.     

规则实例集上警示传播算法的收敛性

信息传播算法求解随机3-SAT问题时非常有效,能使难解区域变窄.然而,对于因子图带有环的实例,信息传播算法并不总有效,常表现为不收敛.对于这种现象,至今缺少系统的理论解释.警示传播(Warning Propagation,WP)算法是一种基础的信息传播算法,对WP算法的收敛性研究是其它信息传播算法收敛性研究的重要基础.将一个3-SAT问题转换为具有规则结构的(3,4)-SAT问题,(3,4)-SAT问题是NP-完全的.基于(3,4)-SAT问题的规则结构性质,分析WP算法的收敛性.选取了3组不同规模的实例进行实验模拟,结果表明:在这种规则结构的可满足性实例集上,WP算法的收敛性有较大提高.     

一种改进的自适应遗传算法的收敛性分析

针对目前遗传算法缺乏有效的分析工具,理论分析困难较大的问题,提出了一种基于压缩映射原理的收敛性分析方法。首先,讨论了遗传算法收敛性的2种定义。然后介绍了一种基于精英保留策略的改进的自适应遗传算法,作为收敛性分析的对象。介绍了压缩映射原理,作为收敛性分析工具。最后,应用该定理对改进的自适应遗传算法进行了收敛性分析,验证了该算法是收敛的,证明压缩映射原理是遗传算法收敛性分析的一种有效工具。     

A wavelet packet based block-partitioning image coding algorithm with rate-distortion optimization

As an elegant generalization of wavelet transform, wavelet packet （WP） provides an effective representation tool for adaptive waveform analysis. Recent work shows that image-coding methods based on WP decomposition can achieve significant gain over those based on a usual wavelet transform. However, most of the work adopts a tree-structured quantization scheme, which is a successful technique for wavelet image coding, but not appropriate for WP subbands. This paper presents an image-coding algorithm based on a rate-distortion optimized wavelet packet decomposition and on an intraband block-partitioning scheme. By encoding each WP subband separately with the block-partitioning algorithm and the JPEG2000 context modeling, the proposed algorithm naturally avoids the difficulty in defining parent-offspring relationships for the WP coefficients, which has to be faced when adopting the tree-structured quanUzation scheme. The experimental results show that the proposed algorithm significantly outperforms SPIHT and JPEG2000 schemes and also surpasses state-of-the-art WP image coding algorithms, in terms of both PSNR and visual quality.     

一种新算法在ECT图像重建中的应用研究

为了解决大残量、小残量或零残量问题和普通迭代方法收敛速度慢的问题,引入NL2SOL优化算法,并与GaussNewton法相结合,提出了一种多项式加速的正则化迭代电容层析成像算法.在介绍12电极电容层析成像系统基本原理的基础上,给出了该算法的数学模型,并利用谱分析对该算法的收敛性进行了证明.仿真实验验证了该算法满足收敛条件且重建图像误差小,在电容层析成像应用中具有可行性.     

A stable adaptive implementation of the internal model principle

An adaptive implementation of the internal model principle for linear time-invariant systems that allows for rejection of unknown deterministically modeled disturbances is provided. The minimal representation of the system model is used for parameter estimation, and the global convergence and stability of the algorithm are investigated with unmodeled dynamics. With proper modification of the parameter estimation algorithm, global convergence and stability for the algorithm are obtained without the requirement of persistent excitation. Some simulation results are given to support the analysis     

基于鞅论的灰狼优化算法全局收敛性分析

灰狼优化(grey wolf optimization,GWO)算法是一种基于群体智能的随机优化算法,已成功地应用于许多复杂的优化问题的求解.尽管GWO算法有很多改进形式,但缺少严谨的收敛性分析,导致改进后的算法不具备理论支撑.对此,运用鞅论分析其收敛性.首先,根据GWO算法原理建立其基本的数学模型,通过定义灰狼状态空间及灰狼群状态空间,建立GWO算法的Markov链模型,并分析该算法的Markov性质;其次,介绍鞅理论,推导出一个上鞅作为最优适应度值的群进化序列;然后,运用上鞅收敛定理,并结合其Markov性质对GWO算法进行收敛性分析,证明GWO算法能以1的可能性达到全局收敛;最后,通过数值实验验证其收敛性能.实验结果表明,GWO算法具有全局收敛性强、计算耗时较低、寻优精度高等特点.     

基于人工免疫算法的波长选取在光谱分析中的应用

针对波长选取对光谱分析模型预测性及稳定性的影响,结合免疫系统信息处理机制和光谱分析原理,提出一种改进了的人工免疫算法,并将其应用于光谱分析波长选取中.改进后的算法克服了原有的基于抗体浓度评价的人工免疫算法因抗体评价不当给算法的收敛性带来的不利影响,避免了在后期的进化过程中所得结果是局部最优解而不是全局最优解,在保持个体多样性上有很大优势.实验结果表明,该算法具有很强的全局收敛性,个体进化效率高.