基于RRT*的母线布线路径规划算法

针对母线布线设计繁杂,低效,耗时成本高的问题。对工程中母线布线设计的约束与优化目标进行了研究总结,提出了一种基于快速扩展随机树算法(RRT*)的母线布线路径规划算法。在传统的RRT*算法的基础上,通过引入中间点（corner点）的方式改变已生成路径到随机点的扩展方式,使生成路径符合母线的走向限制,实现了初始路径的生成。同时在初始路径生成过程中采取贪心的优化策略,获得弯头数量最少且满足约束的路径。仿真结果表明,相较于传统的RRT*路径规划算法,本文提出的算法可以很好的满足母线的各项布线要求,为母线的自动布线问题提供了一个新方法。     

锥壳零件自动铺丝变角度轨迹规划算法

基于自动铺丝设备具有可灵活操作的铺放头及铺放所采用的预浸纤维丝宽度窄等特点,提出一种新型的铺层成型算法——变角度丝束铺放,其具有无间隙和无重叠的特点.以锥壳零件为例,首先建立此类零件几何特征的数学模型,推导出锥壳零件上任意轨迹的数学方程;然后提出变角度铺层的成型原理及方法,建立变角度轨迹规划算法的数学模型并推导出锥壳零件上任意变角度铺放路径及路径曲率的数学方程,再结合自动铺丝设备及预浸丝束自身特点对变角度铺层的可铺性进行分析.最后通过仿真实验对文中算法进行了验证.     

网格化曲面的固定角度铺丝轨迹规划算法

研究适用于网格化曲面的自动铺丝固定角度算法,对现有固定角度算法及其优缺点进行归纳,阐述了铺放曲面网格化的优势和应用STL文件进行网格划分的原因.提出了2类网格化曲面固定角度自动铺丝轨迹规划算法.针对算法在网格化曲面轨迹规划过程中可能出现的顶点情况和无解情况,分析了它们产生的原因,并提出了相应的解决方案.通过采用基于VC++编程实现了文中算法,并由计算结果绘制轨迹线,验证了其正确性和合理性.将固定算法引入网格化曲面,增大了算法适用范围,降低了规划难度,提高了规划效率.     

测量点数据等残留高度刀具路径规划

在介绍计算几何模型的基础上,提出一种刀具路径算法.首先分别以刀具半径值和残留高度值为等距距离,通过等距计算求出等距点集和残留高度点集;然后以前一行刀具路径为中心构建刀具包络面,并求出刀具包络面与残留高度点集的交点,即过渡点集;最后通过求以过渡点集为中心的刀具包络面与等距点集的交点,得出相邻行刀具轨迹,依次递推,求出所有的刀具路径行.针对计算过程中可能出现的欠切问题,给出了应用密切圆追踪的边界处理方法.通过实例验证了该算法的可行性.与等间距刀具路径生成方法进行比较表明,应用文中算法解决针对测量点数据的数控加工刀具路径生成问题,可缩短刀具路径长度,提高加工效率.     

分支覆盖测试路径集生成系统设计与实现

给出一种生成分支覆盖测试路径集的改进算法,降低了不可行路径出现的概率,并在此基础上设计实现了一个面向分支覆盖的测试路径自动生成系统AGTP.通过实例验证了算法及系统的有效性,测试结果表明该系统能精确有效地生成分支测试路径集.     

基于精简状态空间的攻击图生成算法*

针对网络攻击图算法状态空间过大、攻击路径不明确等制约着攻击图在网络安全分析中应用的问题,提出了一种基于精简状态空间的改进算法。该算法以网络状态作为一个整体进行分析,动态生成网络中所有可达的网络状态,并枚举出所有攻击路径。由于明确界定了网络状态空间,使算法生成的状态空间得到控制。改进了攻击图表示方法,使得攻击路径清晰。通过实例分析证明了算法模型适合全面分析网络安全性和攻击者可能采取的行为方式。     

基于变步长A*与车身稳态转向模型的UGV路径规划

针对A*算法寻路时间长、生成的路径存在冗余折点的问题,本文提出一种基于车身稳态转向模型的变步长A*算法,首先通过设置子目标点的方式调节A*算法的搜索步长,减少寻路时间;其次在全局路径的折点处根据车身转向运动学约束进行局部重规划,从而得到一条易于跟踪的平滑路径;此外考虑到UGV (Unmanned Ground Vehicle,无人地面车辆)的实际宽度,改进后的算法还引入了障碍物延伸策略,使规划出的路径满足实际工程应用;最后通过仿真实验验证了本文改进算法的有效性,并与3种寻路算法进行对比,结果表明,本文改进的算法寻路时间更短、生成的路径更平滑,且与障碍物之间保持了安全距离.     

一种新的数据流覆盖测试数据进化生成方法

数据流覆盖可有效地检测软件中的缺陷与错误.针对该覆盖准则中存在的插装监测开销庞大和测试数据生成效率不高的问题,提出一种新的基于定值-引用对覆盖的测试数据进化生成方法.该方法主要分为两部分,首先,通过约减测试目标来减少插装开销,提出的包含关系算法可找到一个定值—引用对子集,使得覆盖该子集就能保证所有测试目标被覆盖;然后,采用遗传算法为所有测试目标生成测试数据,设计的适应度函数综合考虑个体实际执行的路径与每个测试目标的定义明确路径的匹配程度.将该方法用于8个基准程序的测试数据生成,并与其他方法比较,结果显示其可有效提高程序覆盖率和测试数据生成效率.     

基于选择性冗余的测试数据自动生成算法

基于选择性冗余思想,提出了一种测试数据自动生成算法.算法首先利用分支函数线性逼近和极小化方法,找出程序中所有可行路径,同时对部分可行路径自动生成适合的初始测试数据集;当利用分支函数线性逼近和极小化方法无法得到正确的测试数据时,基于使得测试数据集最小的原理和选择性冗余思想,针对未被初始测试数据集覆盖的谓词和子路径进行测试数据的增补.由于新算法结合谓词切片和DUC表达式,可以从源端判断子路径是否可行,因此能有效地降低不可行路径对算法性能的影响.算法分析和实验结果表明,该算法有效地减少了测试数据数量,提高了测试性能.     

基于有穷自动机的路径覆盖测试方法①

软件测试是当前软件生成重要的研究课题。从源程序流程图开始,提出了基于自动机的路径覆盖算法,该算法将源程序通过转换规则构造成与之等价的有穷自动机,应用自动机的特性处理有穷自动机中回边,并通过有限自动机的覆盖路径算法实现路径覆盖测试路径的选择。此方法实现路径覆盖的目标,与其它路径覆盖算法相比,覆盖路径生成数少。     

Micro crack detection with Dijkstra’s shortest path algorithm

A package based on the free software R is presented which allows the automatic detection of micro cracks and corresponding statistical analysis of crack quantities. It uses a shortest path algorithm to detect micro cracks in situations where the cracks are surrounded by plastic deformations and where a discrimination between cracks and plastic deformations is difficult. In a first step, crack clusters are detected as connected components of pixels with values below a given threshold value. Then the crack paths are determined by Dijkstra’s algorithm as longest shortest paths through the darkest parts of the crack clusters. Linear parts of kinked paths can be identified with this. The new method was applied to over 2,000 images. Some statistical applications and a comparison with another free image tool are given.     

最小割多路径路由算法

在最小割理论基础上提出了最小割多路径(min-cut multi-path,简称MCMP)路由算法,为流量请求选取少量关键路径,并在这些路径间均衡流量,在获得方法易实现性的同时能够有效地控制网络瓶颈链路拥塞通过实际流量数据在北美和欧洲骨干网络中的实验,对比常用的OSPF(open shortest path first)路由算法和模型中的多路径路由算法,MCMP路由算法可降低拥塞链路负载分别达到41％和20％以上.     

基于LCC的测试程序控制流路径子集生成算法

针对路径覆盖测试技术中如何计算被测试程序的有效控制流路径子集的关键性问题,提出一种利用LCC编译器的前端结果来生成基于一次循环策略的测试程序控制流路径子集的算法。该算法通过引入邻接矩阵并借助自定义的堆栈数据结构来完成控制流路径子集的生成。通过实验程序对算法进行检验,结果表明,该方法能高效准确地计算出待测源程序片的控制流路径子集。     

曲面数控加工中面向NURBS刀具路径生成的刀位点分段算法

曲面数控加工中,NURBS刀具路径生成技术需要在大量有序刀位点中提取适合于NURBS刀具路径表示的刀位点段,刀位点的分段质量是决定NURBS刀具路径生成的前提.通过分析NURBS刀具路径的特点,对由刀位点表示的刀具路径之间的连接方式和边界点进行分类,提出通过层次聚类法将刀具路径进行分段的算法.在此基础上,通过判断连接点的类型来提取合适的刀位点段以进行NURBS刀具路径的生成.实例结果表明,该算法分段可靠、快捷,对不同曲线曲面轮廓刀具轨迹点进行分段的适应性强,分段结果可以满足NURBS刀具路径的生成.     

Hybrid path planning method based on skeleton contour partitioning for robotic additive manufacturing

Establishing manufacturability design criteria for multidimensional complex parts can significantly reduce the production cost, shorten the manufacturing cycle, and improve the production quality of directed energy deposition. Therefore, there is an urgent need to establish a high-performance manufacturing design strategy for complex parts. Proposed here is a skeleton contour partitioning hybrid path-planning method that takes full advantage of the excellent geometric reducibility of the contour offset method and the outstanding flexibility of the zigzag path method, eliminating the influences of sharp corners and degradation on forming quality in the contour offset method. First, reference contours are obtained by subjecting the original contours to an inward–outward twice-offset process; incompletely filled regions are obtained by Boolean operations on the original and reference contours, and these regions are the ones to be optimized. Second, the optimized regions are merged into skeleton fill regions, and the fill paths are generated by a polygon trapezoidal partitioning recombination algorithm and an algorithm for generating optimal zigzag paths. Finally, the contour offset paths are split and regrouped based on the skeleton regions and are connected into a continuous forming path for each subregion, then all the forming paths are converted into robot printing tool paths from the skeleton-region filling paths to the contour-offset ones. The actual forming results for several parts with different geometric features are verified and compared with those of the traditional path-planning method, and it is concluded that the proposed method converges rapidly to the details of complex components and is highly feasible and applicable.     

A heuristic search algorithm with lexicographic goals

This paper describes a new general algorithm for graph search problems with additive lexicographic goals. The use of lexicographic goals in the formulation of search problems provides greater control and expressive power over the properties of solution paths. The algorithm, called METAL-A^N* can be used to find the set of all solutions to a goal problem. The fundamental concepts of the algorithm are explained and a simple example is used to trace its behaviour. Sufficient conditions that guarantee the completeness and admissibility of METAL-A^N* are also presented.     

Fault-tolerant routing over shortest node-disjoint paths in hypercubes

This paper presented a routing algorithm that finds n disjoint shortest paths from the source node s to target node d in the n-dimensional hypercube. Fault-tolerant routing over all shortest node-disjoint paths has been investigated to overcome the failure encountered during routing in hypercube networks. In this paper, we proposed an efficient approach to provide fault-tolerant routing which has been investigated on hypercube networks. The proposed approach is based on all shortest node-disjoint paths concept in order to find a fault-free shortest path among several paths provided. The proposed algorithm is a simple uniform distributed algorithm that can tolerate a large number of process failures, while delivering all n messages over optimal-length disjoint paths. However, no distributed algorithm uses acknowledgement messages (acks) for fault tolerance. So, for dealing the faults, acknowledgement messages (acks) are included in the proposed algorithm for routing messages over node-disjoint paths in a hypercube network.     

量子密钥分发网络端端密钥协商最优路径选择算法

针对量子密钥分发(QKD)网络端端密钥协商路径选择问题,设计了一种基于改进Dijkstra算法的端端密钥协商最优路径选择算法。首先,基于有效路径策略,剔除网络中的失效链路;然后,基于最短路径策略,通过改进Dijkstra算法,得到密钥消耗最少的多条最短路径;最后,基于最优路径策略,从多条最短路径中选择一条网络服务效率最高的最优路径。分析结果表明,该算法很好地解决了最优路径不唯一、最优路径非最短、最优路径非最优等问题,可以降低QKD网络端端密钥协商时密钥消耗量,提高网络服务效率。     

基于曲率优化的机器人砂带磨削轨迹规划

针对复杂曲面零件砂带磨削编程效率低、精度差的问题,基于B样条曲线曲面重构和机器人离线编程技术,提出了一种根据关键接触点曲率值生成工业机器人磨削轨迹的方法.首先,利用零件表面上需要进行砂带磨削的关键接触点和积累弦长参数化法构造节点矢量,从而计算出磨削轨迹的B样条基函数;其次,根据控制顶点反求矩阵得到全部未知控制点和3次B样条加工曲线;然后,分析关键接触点之间的曲率变化率和弧长,对关键点细化生成符合磨削工艺要求的目标点;最后,通过求解双3次B样条插值曲面方程获得目标点的加工姿态.以水龙头磨削为例进行试验,结果表明曲率优化算法磨削的零件表面轮廓形状明显优于截面法,且其粗糙度值能稳定在0.082 μm左右,可以有效提高工件表面加工质量.     

路径张量分解的知识图谱推理算法*

现有张量分解技术在用于知识图谱学习和推理过程中时,只考虑知识图谱中实体与实体间的直接关系,忽略知识图谱图形结构的特点.因此,文中提出基于路径张量分解的知识图谱推理算法(PRESCAL),利用路径排列算法(PRA)获得知识图谱中各实体对间的关系路径.然后对实体对间的关系路径进行张量分解,并在优化更新过程中采用交替最小二乘法.实验表明,在路径问题回答任务和实体链接预测任务中,PRESCAL可以取得较好的预测准确率.