最先失败原则的约束传播算法

约束满足问题是人工智能研究领域的重要问题.而弧相容算法是求解约束满足问题的重要工具.在弧相容算法中应用启发式规则已经证明是一种很有效的方式.本文提出一个基于最先失败原则的约束传播算法,该算法在搜索过程中更早地发现含有空域的变量并提前进行回溯,从而提高问题求解效率.同时,在"明月1.0"架构下实现了该算法,实验结果表明使用最先失败原则的弧相容算法要比原来的算法效率上提高了约40%.     

最大受限路径相容约束传播算法的研究进展

约束传播技术对于约束满足问题的求解性能至关重要。约束传播技术在一个预处理过程中能彻底地移除一些局部不相容值,或者在搜索期间高效地剪枝搜索树。最大受限路径相容算法(max Restricted Path Consistency,maxRPC)是最近提出的一种强相容性约束传播算法,它能够删除更多不相容值,在解决复杂问题中取得了很好的效果。文中对弧相容算法AC和最大受限路径相容算法maxRPC的相关算法AC3,AC3rm,maxRPC1,maxRPC2,maxRPCrm,maxRPC3等及其相关变体分别进行介绍和比较。在Mistral求解器上的实验测试结果验证了各种算法的性能。     

Improving Coarse-Grained Arc Consistency Algorithms in Solving Constraint Satisfaction Problems

约束满足问题在人工智能领域有着广泛的应用.研究了约束满足问题的粗粒度维持弧相容求解算法,发现在求解过程中,对于指向已赋值变量的弧存在无效的修正检查,证明了这类修正检查是冗余的.提出一种方法避免这类冗余的修正检查,给出改进后的粗粒度弧相容算法的基本框架AC3_frame_ARR,该改进框架可用于改进所有粗粒度弧相容算法.实验结果表明,经过AC3 frame ARR改进后的算法最多可以节省80％的修正检查次数和40％的求解耗时.     

改进求解约束满足问题粗粒度弧相容算法

约束满足问题在人工智能领域有着广泛的应用.研究了约束满足问题的粗粒度维持弧相容求解算法,发现在求解过程中,对于指向已赋值变量的弧存在无效的修正检查,证明了这类修正检查是冗余的.提出一种方法避免这类冗余的修正检查,给出改进后的粗粒度弧相容算法的基本框架AC3_frame_ARR,该改进框架可用于改进所有粗粒度弧相容算法.实验结果表明,经过AC3_frame_ARR改进后的算法最多可以节省80%的修正检查次数和40%的求解耗时.     

多值传播的相容性技术

相容性技术是求解约束满足问题的重要手段. 本文针对目前已有相容性算法的单值传播特点, 提出多值传播理论, 证明出k次单值传播与一次多值传播的等价性, 在此基础上, 给出多值传播的弧相容定理. 将该定理与目前流行的Singleton弧相容技术结合, 得到多值传播算法SAC-MP, 并证明其完备性和正确性. 通过对随机问题、N皇后、鸽巢问题及基准用例的测试表明, 算法SAC-MP的执行效率是已有算法SAC-SDS和SAC-3的2～3倍.     

基于序列的子问题相容性技术

研究约束求解中的相容性技术,针对目前已有相容性的传播级别,提出一种新的相容性概念——基于序列的子问题相容性(SSAC),并给出相应的实现算法。然后分析其时空、空间复杂性及正确性,证明SSAC化简不改变原约束满足问题的解集,同时证明SSAC的约束传播能力介于SAC和AC之间。通过对随机问题和composed问题的测试表明,所提算法的效率是已有算法SAC-SDS和SAC-3的2～3倍。     

一种维持约束网络相容性的双向传播策略

约束满足问题是经典NP-hard问题,其基本算法是递归形式的回溯算法和弧一致性算法.将弧相容与回溯搜索结合,可以有效降低解空间大小.针对弧相容的维持问题,提出一种新的基于时序计数的传播方案,用于增量更新约束子网.将accumulateRevision和pushRevison作为双向修订的主要方法,以减少修订次数和域过滤变量的数量.实验结果表明,与经典的基于关系的方案和基于变量的传播方案相比,该方案的整体求解速度明显提高,且具有较少的修订时间.     

一种基于预处理技术的约束满足问题求解算法

相容性技术作为约束满足问题的一种有效求解技术,不论是在求解前的预处理过程中,还是在搜索过程中,都扮演着极为重要的角色.文中对预处理阶段的相容性技术进行改进和信息抽取,提出两种应用于搜索过程中的新算法Pre-AC和Pre-AC*,并嵌入到BT框架中,形成新的搜索算法BT MPAC和BT MPAC*,给出了其正确性证明,通过复杂性分析得到Pre-AC和Pre-AC*的时间复杂度分别是O(nd)和O(ed2),明显低于目前最流行的弧相容技术的时间复杂度O(ed3).实验测试结果表明:对于不同类别的用例,新算法的执行效率是弧相容维护算法的2~50倍.     

基于多核CPU的表约束并行传播模式研究

并行传播是并行约束程序领域中的一个研究方向,其研究内容是如何并行执行在约束上的过滤算法.根据维持表约束网络广义弧相容（generalized arc consistency,简称GAC）的串行传播模式,提出了维持表约束网络临时广义弧相容（temporary generalized arc consistency,简称TGAC）的并行传播模式,该模式基于多核CPU,由并行传播算法和并行过滤算法两部分组成;之后,给出了并行传播模式的可靠性证明,而且通过对并行传播模式的最坏时间复杂度分析,可以认为并行传播模式在平均过滤时间较长的实例上要快于串行传播模式;最终的实验结果也验证了上述结论,并行传播模式在多数实例集上取得了从1.4~3.4不等的加速比.     

负表约束的简单表缩减广泛弧相容算法

广泛弧相容算法（generalized arc consistency,简称GAC）,是求解约束满足问题的核心方法.表约束理论上可以表示所有约束关系,在过去10年中,有很多应用于表约束的广泛弧相容算法被提出来.在这些算法中,表缩减算法的效率非常高.但是目前的表缩减算法只能应用于正表约束,无法直接应用于负表约束.首先,提出一种表缩减算法STR-N,可以直接应用于负表约束;然后,给出了STR-N的两个改进版本STR-N2和STR-NIC.实验结果显示,STR-N算法在负表约束上的求解效率具有明显的优势.     

Effective solution of certain problems of theory of schedulings of nets

Cybernetics and Systems Analysis -     

机车空调逆变电源设计

本文讨论的是机车空调逆变电源系统的设计与研究。该电源系统主要是由DC/DC的BOOST升压部分和DC/AC三相逆变部分两部分组成。DC/DC部分所得直流电压通过DC/AC部分逆变成三相交流电,供给空调机组工作。同时,为使电源系统能更可靠的运行,也设计了相应的故障检测、保护等辅助电路。     

制造型企业仓储物流管理的RFID应用——卷烟厂按垛出库及到货扫描系统初探

针对国家烟草管理的现状,有关主管部门在全国推行“行业卷烟生产经营决策管理系统工程”,利用条码等自动识别技术手段实时掌握全国的生产经营信息。但某卷烟厂此前的物流环节已经是“件烟成垛”运输,如何在尽可能保持原有企业管理体系的前提下,达到有关部门的数据统计要求,解决成垛卷烟的物流和信息流的交互与统一问题成为技改的核心。该项目成功的将条码识别与射频识别有机结合起来,为烟草行业信息化提供了生动的应用案例。     

煤矿多功能物联网读写器的设计

介绍了物联网的概念和结构组成,分析了物联网在煤矿中的具体应用,详细介绍了一种具有煤矿特色的多功能物联网读写器的设计与实现。该读写器应用在物联网的感知层,能够进行物体识别和各类物理信号与环境参数的传送,为煤矿应用物联网提供了一个很好的感知层解决方案。     

机械臂绝对定位精度测量

提出了用激光跟踪仪标定机械臂的D-H参数、测量机械臂绝对位姿以及对机械臂的绝对定位精度进行分析的方法;用激光跟踪仪测量机械臂各个关节单独运动时得到的一系列离散点,就可确定机械臂各个关节的轴线,由此建立机械臂的D-H坐标系,并对D-H参数进行标定;然后,给出了由6D激光头位姿确定机械臂末端位姿的方法;最后,推出了由测量位姿值与命令位姿值相比较,得到机械臂绝对定位的位置和姿态偏差的方法;这些方法可以有效、迅速地完成对机械臂绝对定位精度的测量.     

Complexity of families of learning algorithms and estimation of the nonrandomness of extraction of empirical regularities

The paper presents a general approach to the evaluation of the complexity of classes of algorithms, so-called pVCD-method. To develop this method, all the examined families of models of empiric generalization were restricted to classes implementable on computers and, wider, by examining their partially recursive representations. Within the framework of the algorithmic approach, the concept of Kolmogorov’ complexity of algorithms for the recognition of properties or the extraction of regularities is proposed. The method proposed to evaluate the nonrandomness of the extraction of empirical regularities is based on this concept.