基于遗传算法的设备布置优化算法

对设备布置问题,建立了多目标优化数学模型.为弥补当前的现场布置遗传算法在变异阶段的不足,将最优个体变异与随机变异相结合,设计了组合变异策略:首先变异最优个体,如果变异出更优的个体,则用新个体替换当前种群的最差个体;如果最优个体变异不成功,则随机选择一个个体执行随机变异.据此,提出了一种改进的遗传算法用于求解设备布置问题.仿真实验证明了组合变异策略能够在明显较短的时间内,取得与随机变异相当的最优布置结果.对比分析进一步验证了该算法的有效性.     

逝者如斯夫,不舍昼夜

"现在"的个体性 在确定时间基元的存在之前,"现在"一直是个难以说清的概念. 而今,时间基元确立了,于是我们知道,"现在"乃正在形成着的、整个的时间基元.也就是说,"现在"本身包含着完整的时间进程.可是,我们又知道时间是个体性的,时间的本质乃存在个体自我形成之过程(即个体内部循环变化的过程.     

基于向量对方法的柔性空间机械臂建模与仿真

针对柔性自由漂浮基座空间机械臂系统建模的过程中存在的形式复杂计算量大等问题,本文采用向量对方法,以自由漂浮基座双连杆柔性机械臂为研究对象,以单个体的动力学方程为基础,分别列出相邻两个体之间的约束方程,利用拉格朗日乘子法组装构成系统的动力学方程.这种方法在建模时需要的信息较少,易于推导,得到的方程十分规范化,更加有利于柔性空间机械臂控制系统的设计.最后文章通过仿真验证了模型的正确性.     

基于时间特性的系统维修性分配改进方法

针对常用的维修性分配方法存在分配给各个产品设计部门的时间并不能完全由各部门控制的不合理现象,以航空装备为研究对象提出了基于时间特性系统维修性分配改进方法.按照将维修时间进行分类分配的思想,提出将装备每个层次产品的维修时间分为共同维修时间和个体维修时间,共同维修时间由系统总体部门或上层产品设计控制,个体维修时间受产品本身或下层单元设计决定.并给出了时间分配模型,对共同维修时间和个体维修时间分别进行分配.最后,结合工程案例利用该方法对维修性指标进行了分配应用,改进方法使得分配到各个产品单元的时间能够真正为各个设计部门所控制,从而真正影响并指导产品的设计,达到维修性分配的目的.     

基于子目标进化的高维多目标优化算法

多目标优化问题是工程应用中的常见问题,已有的方法在解决3个目标以上的高维优化问题时效果欠佳.如何进行有效的个体选择是求解高维多目标优化问题的关键.针对该问题,提出了求解高维多目标优化问题的子目标进化算法.从理论上证明了多目标优化问题Pareto非支配解的求取,可通过子目标函数值排序,先行选择进化种群中部分非支配解;然后,根据排序信息有选择性地比较进化种群中的元素,减少了比较次数,从而快速获得非支配解集.同时,提出归一化函数差值的Minkowski距离"k近邻"距离计算方法,在进化过程中应用到密度函数中,加速了收敛速度.同当前求解高维多目标优化的算法,在对标准测试函数的计算性能上进行比较,统计结果显示了所提算法在性能上的优势.      

地外生命和外星人探测

九、人类是否还在进化?基因库和人类进化基因库是指在某个时间点上,物种所有存活个体含有的基因总和。根据基因库,科学家对人类是否还在进化,大致有两点看法:第一点,在道德和智力的提高方面,人类肯定还在进化     

一种改进X-best引导个体和动态等级更新机制的鸡群算法

在群智能算法的改进中，常利用优秀个体加速算法收敛，但对其依赖过度会导致种群多样性和算法全局收敛性下降的现象。对此，提出一种改进X-best引导个体和动态等级更新机制的鸡群算法。首先，在个体更新阶段不仅引入优秀个体加速收敛，并且通过普通个体对优秀个体的影响进行适当平衡，因此，优秀个体与普通个体的信息都能得到利用，进而种群多样性和算法全局收敛性得到提升。其次，通过对等级更新参数进行动态优化，加强了种群等级更新机制对算法收敛的促进作用。最后，经过时间复杂度与收敛性分析，证明了改进算法仍具有简单性和全局收敛性。仿真结果表明:所提出的改进算法较其他对比算法在寻优精度、寻优成功率和收敛速度等方面都具有明显优势。      

基于满意决策的多机协同目标分配算法

多机协同目标分配问题是无人机UAV(Uninhabited Aerial Vehicle)研究 中一个重要的问题.考虑UAV差异、目标差异及战场态势对目标分配的影响,建立了多机 协同目标分配问题的数学模型.提出基于满意决策的目标分配算法,通过搜索个体满 意集合获取群体优化的目标分配方案.对多目标分配问题,将攻击方案作为个体满意集 合的元素扩展了基于满意决策的目标分配算法.为适应更大的问题空间的求解需求,提出递 阶分配框架,并将满意决策方法用于递阶分配.计算结果表明,算法能有效提 高搜索效率,并得到很好的优化效果.      

按区域惩罚划分的并行多目标遗传算法

解决多学科设计优化问题的多目标遗传算法通常面临着大计算量的挑战,提出了一种新型的并行化算法来提高其效率.全局个体均匀的分布在各个进程,首先从所有的进程中获取全局范围的Pareto最优解极值,并发送给每个进程,再由这些极值来构造各个进程自己的惩罚函数.通过惩罚函数给个体添加约束来划分各个进程的收敛区域,同时采取优化措施保证每个进程加速收敛并且收敛区域没有重叠和遗漏,这样每个进程只需收敛到特定的一段Pareto最优解,降低了计算量;同时由于进程间交换的数据量小,保证了效率的提高.通过与串行算法(NSGA2)和其他的并行化算法比较,显示了该算法的有效性和先进性.     

最数字

正300年日前,科学家发现在海洋表面之下数千米深处,生活着地球上最长寿的神秘生物之一,它们的寿命可超过250年,一些个体甚至能达到300年。这是生活在墨西哥湾冰冷海底的管虫。这些管虫生活在海底3300米深处的海底裂缝,该环境渗出富含碳氢化合物的液体。     

人造器官的未来——解决细胞间的“秘密战争”

正竞争,似乎是贯穿于生命演化进程的最重要的主题。早在1859年,达尔文就发表了著作《物种起源》,其核心思想之一就是"物竞天择",系统阐释生物个体间存在竞争,能适应者才能留存。生物个体之间存在竞争,那对于组成生物个体最基本的单位——细胞——而言,是否一样存在竞争呢?如果存在,不同物种之间的细胞竞争又是什么样的呢?     

基于合作博弈的多机冲突解脱算法

为解决低空无人机冲突解脱过程中个体支付成本不公平问题,提出了基于合作博弈“核仁解”概念的多机冲突解脱算法。针对低空多机冲突场景的特点,基于“核仁解”概念,建立无人机冲突解脱支付矩阵。结合人工势场法与蚁群算法的优点,提出基于人工势场法-蚁群算法(APF-ACO)的冲突解脱混合求解策略。仿真结果表明:综合计算时间、可行性与系统效率3个评价指标,APF-ACO混合求解策略效能最优;基于合作博弈“核仁解”的求解策略在一定程度上可提升个体公平性;同时能够在牺牲少量整体利益的前提下,拥有优先级无人机的快速规划达到目标。      

个体软件过程实验研究

为确定个体软件过程PSP(Personal Software Process)在软件开发中的实际应用效果,北京航空航天大学软件工程研究所在1997年进行了PSP的应用实验.本文首先简要介绍了PSP的原理和方法,然后给出PSP实验的结果数据,对该数据从差错率和生产效率2个方面进行了统计和分析.分析结果显示,PSP的应用对于提高软件开发效率、改善软件产品的质量有重要的意义.讨论了PSP应用过程中可能遇到的问题,指出了今后进一步的工作.     

和平号空间站航天员舱外活动医学保障述评

1965年3月18日,苏联航天员列昂诺夫在上升-2载人飞船飞行中完成了人类第1次出舱活动,持续时间为12min.1969年1月16日,苏联航天员第2次走向太空,是2名联盟-5载人飞船的航天员在向联盟-4飞船过渡时完成的,持续时间为37min.此后,随着航天员舱外活动使用的个体装备的技术完善及功能可靠性的提高,舱外工作逐渐由短时行为变为有计划的多时活动.     

民用飞机迫降后不利姿态应急撤离实验研究

为研究飞机迫降后不利姿态对应急撤离的影响，基于动态客舱应急撤离实验环境，开展了200多人次的个体及群体应急撤离实验，按照自由撤离模式和快速撤离模式，分析了不利姿态下座椅段、过道区域个体撤离速度的变化规律，建立了个体平均速度衰减比模型。实验表明：迫降后的不利姿态对群体撤离时间、人员密度和前向距离均有一定影响。横滚姿态下，群体撤离速度衰减比在5°时为0.948,10°时为0.859，随横滚角增大而减小；俯仰姿态下，在-5°俯角下群体中个体撤离速度均呈现出加速的效果，末位速度达到1.35 m/s，次序越靠后撤离速度衰减比越大，-10°时，群体中个体运动呈现两面性，撤离速度与次序呈反比。通过实验揭示了迫降后不利姿态应急撤离客舱内个体运动及群体撤离的变化规律，为民用飞机应急撤离仿真提供了重要参考数据。     

形式验证中ROBDD变量排序算法的研究

不良的ROBDD变量排序会引发状态空间爆炸的危机,从而影响形式验证方法的推广和使用。通过对CUDD数据包中ROBDD遗传变量排序算法的研究,利用变异操作和保留最优个体的时代繁殖操作对原算法进行了改进。实验数据表明,改进后的算法在可以容忍的运行时间内减少了ROBDD的节点数目,在一定程度上缓解了形式验证中状态空间爆炸的危机。     

再谈物质的终结

看了１９９８年第５期《飞碟探索》中桂昌跃先生的《物质的终结 :极频波》一文 ,我颇受启发 ,想再谈一下物质的终结问题。现在 ,无论哲学界还是科学界对物质的终结问题都有多种观点。这些观点总体来看 ,大致有以下四种。物质没有终结这一观点主要是从哲学角度出发来考虑物质的。哲学上认为 ,物质是独立于人的主观意识之外的客观实在 ,世界的本质是物质 ,统一的物质世界包含着无限多样的具体物质形态 ,就连时间和空间也是运动着的物质的存在形式。具体物质的最基本的存在形式就是个体与系统 ,即宇宙中所有的物质都可以归纳在个体与系统两种形…     

基于CHC算法的无人机航迹规划方法

利用改进的遗传算法——跨世代异物种重组大变异(CHC, Cross generation Heterogeneous recombination Cataclysmic mutation)算法提出了一种无人机的航迹规划方法.初始种群即初始航线集利用具有启发式信息的搜索算法产生;适应度函数为距离指标与威胁指标的组合形式;选择操作群体为当前群体与上世代群体的群体总和,由于大个体群操作,可以更好地保持遗传多样性;交叉操作采用单点交叉方法,交叉点取为2条航线中距离最近的2个点;变异操作的步骤是:首先在航线中搜索出2个点,然后算出这2个点之间的直线距离与实际航线距离的比值,如果这个比值小于某一阈值则以这2个点为端点重新规划一条航线.由于考虑到了无人机约束条件的限制,从而避免了盲目性且加快了收敛速度.仿真结果表明该方法比基本遗传算法要快而且满足最优条件.      

GA矩阵编码方法及其在模糊建模中的应用

在遗传算法(GA)的实际应用中,许多问题都可以采用树结构描述.模糊建模中的结构辨识是指如何划分输入空间,它是一种复杂的非线性优化过程,模糊树模型可将输入空间的划分表示成二叉树结构的形式.本文提出了一种树结构的矩阵编码方法,这种编码方法直观、简单,非常适合遗传算法的各种遗传操作.针对模糊树模型,以树结构为个体,采用矩阵编码方式,利用遗传算法优化输入空间的划分,得到了一个精度较高而复杂度较低的次优模糊树模型.     

奇妙的结绳构造

科学思想是关于实在行为的思想,玄学思想是关于空白行为的思想.玄学是从空白的行为规律分析研究实在行为的知识体系,它与直接研究实在行为的科学体系有所不同.空白使我们有机会避开自然给人造成的种种限制,从自然的个体回归自然.能够自由重复的事实即实在的行为是生长科学思想的营养,不能够自由重复的事实即空白的行为是生长玄学思想的营养.