基于改进能量函数的混沌神经网络JSP解法

针对传统Hopfield神经网络(HNN)在求NP类问题的解时易陷入局部最优点的不足,提出基于改进能量函数的模拟退火混沌神经网络算法。通过在Hopfield神经网络中引入混沌机制,并结合退火策略控制混沌动态,有效避免了陷入局部极小的缺陷,因此将其用于求解JSP（作业车间调度）。算法改进了表示JSP的换位矩阵,给出了包含目标函数的能量函数,保证了网络的稳态输出为全局可行解。     

基于Hopfield神经网络的作业车间生产调度方法

该文提出了基于Hopfield神经网络的作业车间生产调度的新方法.文中给出了作业车 间生产调度问题(JSP)的约束条件及其换位矩阵表示,提出了新的包括所有约束条件的计算能 量函数表达式,得到相应的作业车间调度问题的Hopfield神经网络结构与权值解析表达式,并 提出相应的Hopfield神经网络作业车间调度方法.为了避免Hopfield神经网络容易收敛到局部 极小,从而产生非法调度解的缺点,将模拟退火算法应用于Hopfield神经网络求解,使Hopfield 神经网络收敛到计算能量函数的最小值0,从而保证神经网络输出是一个可行调度方案.该文 改进了已有文献中提出的作业调度问题的Hopfield神经网络方法,与已有算法相比,能够保证 神经网络稳态输出为可行的作业车间调度方案.     

改进计算能量函数下作业车间调度的混沌神经网络方法

神经网络是求解作业车间调度问题的一种有效方法,本文研究可以获得全局最优或近似全局最优的可行解的作业车问调度神经网络方法.给出包括作业车间调度所有约束条件的新的计算能量函数表达式,并把混沌动力学应用于离散Hopfield神经网络作业车间调度中,提出一种改进的暂态混沌离散神经网络作业车间调度方法.仿真结果表明,该方法不仅具有全局搜索能力,而且收敛速度较快,重要的是能够保证神经网络的稳态输出为全局最优或近似全局最优的可行的作业车间调度方案.     

基于连续Hopfield网络的物流路径优化研究与仿真

路径优化问题一直是智能控制领域中一个重要的研究对象.针对连续Hopfield神经网络和离散Hopfield神经网络的优缺点,设计了一种基于连续Hopfield网络的物流路径规划方案.首先对网络的结构进行了阐述,同时引入了能量函数的概念,对网络的稳定性进行了证明.根据实际问题的描述,将路径行程映射为换位矩阵,将路径优化的目标函数映射为网络的能量函数,设计出目标函数的动态方程,方程的最小值就为路径规划的最优值.最终通过软件仿真,求得最优解,证明了网络的可行性.     

柔性作业车间调度问题的集成启发式算法

柔性作业车间调度问题,包括路径分配和加工排序2大子问题,是组合优化理论和实际生产管理的重要研究方向。作为传统作业车间调度的扩展,柔性作业车间调度问题的内在复杂性(强NP-Hard)使得传统的最优化方法难以有效求解。文章针对以多目标权重和最优为目标的柔性作业车间调度问题,提出基于过滤定向搜索的集成启发式算法,设计改进了节点分枝策略和局部/全局评价函数,能同时解决2大子问题。通过实例仿真,对算法性能进行比较分析和评价,结果表明了算法的可行性和有效性。     

生物地理学算法求解柔性车间作业调度问题

针对加工设备和操作工人双资源约束的柔性作业车间调度问题,建立以生产时间和生产成本为目标函数的柔性作业车间调度模型,提出基于模糊Pareto支配的生物地理学算法,采用模糊Pareto支配的方法计算解之间的支配关系并对Pareto解集排序,进行全局最优值的更新,并采用余弦迁移模型来改善生物地理学算法的收敛速度。将该方法应用于某模具车间的柔性作业车间调度中,仿真结果验证了该方法的可行性和有效性。     

求解job shop调度问题的量子粒子群优化算法*

针对粒子群优化算法搜索空间有限、容易出现早熟现象的缺陷,提出将量子粒子群优化算法用于求解作业车间调度问题。求解时,将每个调度按照一定的规则编码为一个矩阵,并以此矩阵作为算法中的粒子;然后根据调度目标确定目标函数,并按照量子粒子群优化算法的进化规则在调度空间内搜索最优解。仿真实例结果证明,该算法具有良好的全局收敛性能和快捷的收敛速度,调度效果优于遗传算法和粒子群优化算法。     

求解job-shop调度问题的量子粒子群优化算法

针对粒子群优化算法搜索空间有限、容易出现早熟现象的缺陷,提出将量子粒子群优化算法用于求解作业车间调度问题.求解时,将每个调度按照一定的规则编码为一个矩阵,并以此矩阵作为算法中的粒子;然后根据调度目标确定目标函数,并按照量子粒子群优化算法的进化规则在调度空间内搜索最优解.仿真实例结果证明,该算法具有良好的全局收敛性能和快捷的收敛速度,调度效果优于遗传算法和粒子群优化算法.     

改进的蚁群算法求解多目标车间作业调度问题

目前已经有许多解决作业车间调度问题的启发式求解方法,但这些方法多数局限于单目标,因此不能满足现实生活中多目标作业车间调度问题的应用需求。提出一种改进的蚁群算法启发式地搜索多目标车间作业调度问题的近似最优解以满足实际的应用需求。通过对转移概率以及信息素更新方式进行改进,并融合交叉策略,确保算法在加快搜索收敛速度的同时又避免陷入局部最优。仿真实验证明,改进的算法具有较好的性能,能够解决实际生活中的多目标作业车间调度问题。     

改进的蚁群算法求解多目标车间作业调度问题

目前已经有许多解决作业车间调度问题的启发式求解方法,但这些方法多数局限于单目标,因此不能满足现实生活中多目标作业车间调度问题的应用需求.提出一种改进的蚁群算法启发式地搜索多目标车间作业调度问题的近似最优解以满足实际的应用需求.通过对转移概率以及信息素更新方式进行改进,并融合交叉策略,确保算法在加快搜索收敛速度的同时又避免陷入局部最优.仿真实验证明,改进的算法具有较好的性能,能够解决实际生活中的多目标作业车间调度问题.     

基于改进型Hopfield神经网络的盲多用户检测算法

基于Hopfield神经网络没有学习规则,不需要训练,也不会自学习,靠Lyapunov函数的设计过程来调节权值的特点,将广义罚函数与Hopfield神经网络的能量函数结合,基于最小平均输出能量准则,构造出更合适的新目标函数,分析讨论了一种实现DS/CDMA盲多用户检测的改进型Hopfield神经网络方法。仿真结果表明,该算法在误码率、抗远近效应方面都有明显的改善。     

Hopfield神经网络在机组组合问题中的应用

提出利用多层Hopfield神经网络求解机组组合优化问题。通过构造合适的能量函数使得单层Hopfield神经网络可以解决某一时刻的机组出力问题,与之相对应的多层神经网络可以解决任意时间段的机组出力问题。多层Hopfield神经网络的层数由所需求解问题的时间段确定。给出单层及多层神经网络的能量函数及求解算法,能量函数考虑到机组升降功率和出力上下限的约束。通过对已有文献的算例进行计算比对,所得结果和遗传算法基本一致,但Hopfield神经网络通过解微分方程组来确定最优解,计算时间相对较少。     

用改进的差分式Hopfield网络实现线性二次型最优控制

为解决差分式Hopfield网络能量函数的局部极小问题,本文对之改进得到一种具有迭代学习功能的线性差分式Hopfield网络.理论分析表明,该网络具有稳定性,且稳定状态使其能量函数达到唯一极小值.基于线性差分式Hopfield网络稳定性与其能量函数收敛特性的关系,本文将该网络用于求解多变量时变系统的线性二次型最优控制问题.网络的理论设计方法表明,网络的稳态输出就是欲求的最优控制向量.数字仿真取得了与理论分析一致的实验结果.     

Machine grouping using sequence-based similarity coefficients and neural networks

Most neural network approaches to the cell formation problem do not use information on the sequence of operations on part types. They only use as input the binary part-machine incidence matrix. In this paper we investigate two sequence-based neural network approaches for cell formation. The objective function considered is the minimization of transportation costs (including both intracellular and intercellular movements). Constraints on the minimum and maximum number of machines per cell can be imposed. The problem is formulated mathematically and shown to be equivalent to a quadratic programming integer program that uses symmetric, sequence-based similarity coefficients between each pair of machines. Of the two energy-based neural network approaches investigated, namely Hopfield model and Potts Mean Field Annealing, the latter seems to give better and faster solutions, although not as good as a Tabu Search algorithm used for benchmarking.     

Design optimization with back-propagation neural networks

A methodology with back-propagation neural network models is developed to explore the artificial neural nets (ANN) technology in the new application territory of design optimization. This design methodology could go beyond the Hopfield network model, Hopfield and Tank (1985), for combinatorial optimization problems In this approach, pattern classification with back-propagation network, the most demonstrated power of neural networks applications, is utilized to identify the boundaries of the feasible and the infeasible design regions. These boundaries enclose the multi-dimensional space within which designs satisfy all design criteria. A feedforward network is then incorporated to perform function approximation of the design objective function. This approximation is performed by training the feedforward network with objective functions evaluated at selected design sets in the feasible design regions. Additional optimum design sets in the classified feasible regions are calculated and included in the successive training sets to improve the function mapping. Iteration is continued until convergent criteria are satisfied. This paper demonstrates that the artificial neural nets technology provides a global perspective of the entire design space with good and near optimal solutions. ANN can indeed be a potential technology for design optimization.     

离散时间反馈神经网络的渐近行为研究

Hopfield神经网络是一类应用非常成功的人工神经网络模型，它是研究这个反馈神经网络的基础．该文主要研究离散时间、连续状态的反馈神经网络，它是Hopfield神经网络的推广．众所周知，研究反馈神经网络的稳定性不仅被认为是神经网络最基本、最主要的问题之一，同时也是神经网络各种应用的基础．文中主要研究离散时间反馈神经网络的稳定性，给出了连接权矩阵非对称的并且输入-输出函数是一般的S-函数的新的渐近收敛性条件及相应的收敛性结论．所获结果不仅推广了一些已有的结论，而且为反馈神经网络的应用提供了一定的理论基础．     

基于Hopfield 神经网络的污水处理过程优化控制

针对前置反硝化污水处理过程的优化控制问题,提出一种基于拉格朗日乘子法的Hofield神经网络优化方法.构造了污水处理过程约束优化问题的数学表达式,通过Hopfield神经网络优化计算生化池第5分区溶解氧浓度和第2分区硝态氮浓度的设定值,并采用PID控制器实现底层的跟踪控制.基于国际标准的Benchmark基准仿真平台进行仿真实验,结果表明污水处理系统在出水关键水质达标的基础上,能够显著降低能耗.