优化遗传算法求解柔性流水车间调度问题

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作者 邓海龙 刘欢 +1 位作者 董芝萱 余婷 《电脑知识与技术》 2025年第2期15-18,共4页

为提高生产效率和企业竞争力,需制定合理的调度方案以优化资源分配。文章针对柔性流水车间调度问题,提出一种改进的遗传算法,通过分析柔性流水车间调度问题的特点,对遗传算法进行改进,主要包括两个方面:一是采用新的编码方式,将工序、... 为提高生产效率和企业竞争力,需制定合理的调度方案以优化资源分配。文章针对柔性流水车间调度问题,提出一种改进的遗传算法,通过分析柔性流水车间调度问题的特点,对遗传算法进行改进,主要包括两个方面:一是采用新的编码方式,将工序、机器和时间信息融入编码,提高编码效率;二是引入自适应交叉和变异操作,加快算法搜索速度,更快找到优解,实验结果表明,改进后的遗传算法具有良好的性能。 展开更多

关键词 柔性流水车间调度问题 遗传算法 最优化算法 单目标优化

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解决无等待流水车间调度问题的离散粒子群优化算法 被引量：18

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作者 潘全科 王文宏 朱剑英 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期1127-1130,1136,共5页

针对以生产周期为目标的无等待流水车间调度问题,提出了一种离散粒子群优化算法。研究了无等待流水车间调度问题的快速邻域搜索技术,并将其分别用于加强粒子、个体极值或全体极值的邻域探索能力,得到了三种改进的离散粒子群优化算法。... 针对以生产周期为目标的无等待流水车间调度问题,提出了一种离散粒子群优化算法。研究了无等待流水车间调度问题的快速邻域搜索技术,并将其分别用于加强粒子、个体极值或全体极值的邻域探索能力,得到了三种改进的离散粒子群优化算法。基于典型算例的试验,表明了上述算法的有效性。 展开更多

关键词 无等待流水车间调度问题 粒子群优化算法 邻域搜索 生产周期

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一类解决无等待流水车间调度问题的蚁群算法 被引量：11

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作者 潘全科 赵保华 +1 位作者 屈玉贵 毕于慧 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2007年第9期1801-1804,1815,共5页

针对以最大完成时间为目标的无等待流水车间调度问题,提出了一种蚁群算法。首先,基于复杂度为O(n)的最大完成时间算法简化了适应值的计算;其次,基于当前最优解和轨迹密度的新解构造方法提高了求解质量;第三,基于快速插入邻域算法的多重... 针对以最大完成时间为目标的无等待流水车间调度问题,提出了一种蚁群算法。首先,基于复杂度为O(n)的最大完成时间算法简化了适应值的计算;其次,基于当前最优解和轨迹密度的新解构造方法提高了求解质量;第三,基于快速插入邻域算法的多重插入移动提高了搜索效率;最后,基于典型算例的仿真试验,表明了所得调度算法的可行性和优越性。 展开更多

关键词 无等待流水车间调度问题 最大完成时间 蚁群算法

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求解置换流水车间调度问题的混合鸟群算法 被引量：5

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作者 闫红超 汤伟 姚斌 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2022年第9期2952-2959,共8页

针对置换流水车间调度问题(PFSP),提出了一种混合鸟群算法(HBSA)以更加有效地最小化最大完工时间。首先,为了改善初始种群的质量和多样性,结合一种基于NEH(Nawaz-Enscore-Ham)的启发式算法和混沌映射提出了一种新的种群初始化方法;其次... 针对置换流水车间调度问题(PFSP),提出了一种混合鸟群算法(HBSA)以更加有效地最小化最大完工时间。首先,为了改善初始种群的质量和多样性,结合一种基于NEH(Nawaz-Enscore-Ham)的启发式算法和混沌映射提出了一种新的种群初始化方法;其次,为了使算法能够处理离散的调度问题,采用最大排序值(LRV)规则将连续的位置值转换为离散的工件排序;最后,为了强化算法对解空间的探索能力,借鉴变邻域搜索(VNS)和迭代贪婪(IG)算法的思想针对个体最佳工件排序和种群最佳工件排序分别提出了局部搜索方法。针对广泛使用的Rec标准测试集进行了仿真测试,并与目前有效的元启发式算法——刘等提出的混合差分进化算法(L-HDE)、混合共生生物搜索算法(HSOS)、离散狼群算法(DWPA)、多班级教学优化算法(MCTLBO)相比较,结果表明,HBSA取得的最佳相对误差(BRE)、平均相对误差(ARE)的平均值比上述四种算法至少下降了73.3%、76.8%,从而证明HBSA具有更强的寻优能力和更好的稳定性。尤其是针对测试算例Rec25和Rec27,仅HBSA的求解结果达到了目前已知最优解,进一步证明了其优越性。 展开更多

关键词 鸟群算法 置换流水车间调度问题 种群初始化 局部搜索 最大完工时间

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置换流水车间调度问题的离散粒子群优化算法 被引量：3

5

作者 宁正元 林大辉 +1 位作者 李丽珊 钟一文 《集美大学学报（自然科学版）》 CAS 2008年第2期97-101,共5页

提出了一种求解置换流水车间调度问题的离散粒子群优化算法.在该算法中,定义粒子的位置为作业的置换,粒子的速度为置换中作业的交换,根据离散量运算的特点,对粒子的运动规则进行了重新定义.采用变邻域搜索算子和逆序算子来保持粒子群的... 提出了一种求解置换流水车间调度问题的离散粒子群优化算法.在该算法中,定义粒子的位置为作业的置换,粒子的速度为置换中作业的交换,根据离散量运算的特点,对粒子的运动规则进行了重新定义.采用变邻域搜索算子和逆序算子来保持粒子群的多样性和提高算法的局部求精能力,使算法在空间探索和局部求精间取得了较好的平衡.在Taillard测试问题集上对算法性能进行了仿真实验,结果表明,离散粒子群优化算法具有良好的性能. 展开更多

关键词 离散粒子群优化 置换流水车间调度问题 变邻域搜索 逆序算子

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解决具有混合约束柔性流水车间调度问题的粒子群优化算法 被引量：8

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作者 张其亮 陈永生 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2013年第11期3253-3256,3260,共5页

针对既存在阻塞限制工件又存在无等待约束工件的柔性流水车间调度问题,提出了一种离散粒子群优化的求解方法。该方法采用基于排列的编码形式,设计了推进—迭代算法进行解码并计算问题目标值,利用离散粒子群优化算法进行全局优化,利用迭... 针对既存在阻塞限制工件又存在无等待约束工件的柔性流水车间调度问题,提出了一种离散粒子群优化的求解方法。该方法采用基于排列的编码形式,设计了推进—迭代算法进行解码并计算问题目标值,利用离散粒子群优化算法进行全局优化,利用迭代贪婪(iterated greedy,IG)算法提高种群个体的局部搜索能力。此外,根据问题特点,提出最早释放优先(first release first,FRF)和最早完工优先(first complete first,FCF)两种机器分配策略。仿真结果表明,所提出的方法求解混合约束下柔性流水车间调度问题是可行的、有效的。 展开更多

关键词 柔性流水车间调度问题 阻塞限制 无等待 粒子群优化算法

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粒子群算法解决置换流水车间调度问题方法综述 被引量：7

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作者 于承敏 郑丽萍 张民 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第8期84-86,共3页

置换流水车间调度问题是典型的NP问题,近年来随着粒子群算法的出现和发展,用来解决车间生产调度问题的粒子群思想和方法也层出不穷。为了促进粒子群算法的进一步发展,更好地解决流水车间调度问题以及为设计更好的算法提供参考,对粒子群... 置换流水车间调度问题是典型的NP问题,近年来随着粒子群算法的出现和发展,用来解决车间生产调度问题的粒子群思想和方法也层出不穷。为了促进粒子群算法的进一步发展,更好地解决流水车间调度问题以及为设计更好的算法提供参考,对粒子群算法解决生产调度问题的各个步骤所采用的方法进行总结,分析了各种方法的适用范围,为设计更好的算法奠定了良好的基础;最后探讨了粒子群算法求解置换流水车间调度问题有待进一步研究的若干方向和内容。 展开更多

关键词 粒子群算法 置换流水车间调度问题 算法实现方法

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求解双向无等待混合流水车间调度问题的粒子群优化算法 被引量：8

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作者 张其亮 陈永生 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2013年第10期2503-2509,共7页

针对双向无等待混合流水车间调度问题,提出一种粒子群算法进行求解。算法采用排列形式进行编码,设计了插入—平移算法进行解码,解码过程利用处理时间最短优先策略选择加工机器,提出工件冲突的检测和化解方法,并利用粒子群算法进行全局... 针对双向无等待混合流水车间调度问题,提出一种粒子群算法进行求解。算法采用排列形式进行编码,设计了插入—平移算法进行解码,解码过程利用处理时间最短优先策略选择加工机器,提出工件冲突的检测和化解方法,并利用粒子群算法进行全局优化。将该问题模型和求解算法应用于高速磁浮列车调度问题,仿真实例表明,所得模型和算法能够高效地求解高速磁浮列车调度问题。 展开更多

关键词 无等待混合流水车间调度问题 高速磁浮列车调度 粒子群优化算法

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置换流水车间调度问题的两阶段分布估计算法 被引量：2

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作者 孙良旭 曲殿利 刘国莉 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2017年第2期64-71,共8页

针对置换流水车间调度问题,以最小化总流水时间为目标,提出了一种新颖的两阶段分布估计算法。第一阶段先利用NEH(Nawaz-Enscore-Ham,NEH)启发式构造一个较优的初始个体,然后随机生成初始种群,为保留种群的多样性,提出一种择优机制来选... 针对置换流水车间调度问题,以最小化总流水时间为目标,提出了一种新颖的两阶段分布估计算法。第一阶段先利用NEH(Nawaz-Enscore-Ham,NEH)启发式构造一个较优的初始个体,然后随机生成初始种群,为保留种群的多样性,提出一种择优机制来选择个体并建立概率模型,同时在当代种群中利用精英机制保留当代种群中的最优解,最后利用概率模型采样并生成下一代种群。第二阶段采用插入、互换操作算子对第一阶段得到的最优解进行邻域搜索,来提高分布估计算法的全局搜索能力,阻止其陷入局部最优解。通过对算例进行实验、对比和分析,证明该算法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 分布估计算法 置换流水车间调度问题 NEH启发式 择优机制 邻域搜索

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具有学习效应的置换流水车间调度问题布谷鸟搜索算法求解 被引量：5

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作者 姚远远 叶春明 刘宇泰 《数学理论与应用》 2015年第2期47-55,共9页

对于以最小化最大完工时间为目标的置换流水车间调度问题,现有研究较少考虑学习效应对生产调度的影响,构建了具有学习效应的PFSP问题数学模型.采用ROV的编码方式,应用布谷鸟搜索算法进行离散优化问题求解.通过对Car类问题的大量仿真测试... 对于以最小化最大完工时间为目标的置换流水车间调度问题,现有研究较少考虑学习效应对生产调度的影响,构建了具有学习效应的PFSP问题数学模型.采用ROV的编码方式,应用布谷鸟搜索算法进行离散优化问题求解.通过对Car类问题的大量仿真测试,表明了布谷鸟搜索算法求解该类问题的可行性和有效性.同时,证明了学习效应能够降低最大完工时间,从而提高生产效率. 展开更多

关键词 置换流水车间调度问题 学习效应 布谷鸟搜索算法 最大完工时间

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考虑可再生能源的多目标柔性流水车间调度问题 被引量：14

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作者 吴秀丽 崔琪 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期2792-2807,共16页

为了节能减排、保护环境,针对可再生能源的柔性流水车间调度问题(FFSP-RE),提出集成低碳调度策略的快速非支配排序遗传算法。根据可再生能源的发电特性建立了可再生能源供电模型,在此基础上构建了FFSP-RE的数学优化模型;给出快速非支配... 为了节能减排、保护环境,针对可再生能源的柔性流水车间调度问题(FFSP-RE),提出集成低碳调度策略的快速非支配排序遗传算法。根据可再生能源的发电特性建立了可再生能源供电模型,在此基础上构建了FFSP-RE的数学优化模型;给出快速非支配排序遗传算法,其中提出基于操作的编码方法,设计了考虑可再生能源特性的低碳调度策略,线性次序交叉和基于位置交叉采用随机选择方法,变异算子采用反转逆序法,根据拥挤度和非支配等级选择进入下一代种群的个体;通过多个数值实验证明了所提算法能够有效求解FFSP-RE,可再生能源能够在保证完工时间的前提下有效降低碳排放量。 展开更多

关键词 柔性流水车间调度问题 可再生能源 低碳调度解码 多目标优化

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新型混合改进遗传算法求解零等待流水车间调度问题 被引量：8

12

作者 裴小兵 李依臻 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期815-827,共13页

具有零等待约束条件的流水车间调度问题是一类典型的NP难问题,针对该问题提出一种新型混合改进遗传算法进行优化求解。首先,采用改进NEH算法强化初始种群质量,提高种群的多样性。结合关联规则理论挖掘种群中的优势块,借助优势块进行人... 具有零等待约束条件的流水车间调度问题是一类典型的NP难问题,针对该问题提出一种新型混合改进遗传算法进行优化求解。首先,采用改进NEH算法强化初始种群质量,提高种群的多样性。结合关联规则理论挖掘种群中的优势块,借助优势块进行人工染色体组合,以降低问题复杂度。交叉操作采用单段交叉、双段交叉和三段交叉3种交叉机制,改善算法全局搜索能力;变异过程引入水平集和种群分割的思想,将种群分割成两部分,并赋予不同的变异概率,提高算法局部搜索能力。为进一步提高遗传算法的求解性能,提出了基于NEH的邻域搜索机制,增加种群多样性,进一步提高种群质量。最后,通过实验结果和算法比较,验证了所提算法的求解性能。 展开更多

关键词 零等待约束条件 流水车间调度问题 遗传算法 NEH算法 关联规则 优势块

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基于离散候鸟迁徙优化算法的置换流水车间调度问题 被引量：2

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作者 张素君 顾幸生 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期412-419,共8页

针对置换流水车间调度问题,以最小化最大完成时间为调度目标,提出了一种离散候鸟迁徙优化(Discrete Migrating Birds Optimization,DMBO)调度算法。采用NEH产生一个调度可行解,其余个体随机产生,保证了种群的质量和多样性,初始化鸟群按... 针对置换流水车间调度问题,以最小化最大完成时间为调度目标,提出了一种离散候鸟迁徙优化(Discrete Migrating Birds Optimization,DMBO)调度算法。采用NEH产生一个调度可行解,其余个体随机产生,保证了种群的质量和多样性,初始化鸟群按优化目标值升序排成倒V字形。领飞鸟通过优化插入加优化交换产生的邻域解进化,而通过混合策略获得跟飞鸟的邻域解。跟飞鸟通过其邻域解和前面个体未使用的、较好的邻域解进化,这种进化机制是独一无二的。最后,采用局部搜索算法进一步优化种群。仿真实验中使用正交设计方法调节算法参数,通过求解Car和Rec标准算例,验证了算法的有效性。 展开更多

关键词 置换流水车间调度问题 离散候鸟迁徙优化算法 破坏重建 优化插入加优化交换操作

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基于激素调节机制IPSO算法的相同并行机混合流水车间调度问题 被引量：7

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作者 顾文斌 李育鑫 +2 位作者 钱煜晖 肖紫涵 秦展鹏 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2021年第10期2858-2871,共14页

针对相同并行机混合流水车间调度问题,提出一种基于激素调节机制的改进粒子群算法。首先,以最小化最大完工时间为目标构建数学模型;其次,设计了基于排列的编码解码方式,并提出新的NEH启发式算法用于提升初始种群的质量;然后,基于激素调... 针对相同并行机混合流水车间调度问题,提出一种基于激素调节机制的改进粒子群算法。首先,以最小化最大完工时间为目标构建数学模型;其次,设计了基于排列的编码解码方式,并提出新的NEH启发式算法用于提升初始种群的质量;然后,基于激素调节机制和相关系数法改进了速度更新公式,引用了一种随机拓扑结构将种群最优位置换为可变的邻域最优位置,并随机采用两种交叉算子和3种变异算子用于增强算法的全局寻优能力;最后通过两个对比实验,证明了新的NEH启发式算法能够产生质量更好的初始种群,改进的速度更新公式能够有效提高算法的搜索质量,通过标准算例实验,验证了所提算法在解决混合流水车间调度问题上具有优越的性能。 展开更多

关键词 混合流水车间调度问题 改进粒子群算法 新的NEH启发式算法 激素调节机制 随机拓扑结构

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缓冲区有限的流水车间调度问题的启发式算法 被引量：1

15

作者 于艳辉 李铁克 王柏琳 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第32期18-22,共5页

针对缓冲区有限的流水车间调度问题,分析了目标函数的特征,及目标函数与工件空闲时间之间的关系,设计开发了启发式算法。算法将以Makespan为目标函数转化成以最小化机器空闲时间为目标函数,并以此为基础构造初始加工序列,再通过贪婪排... 针对缓冲区有限的流水车间调度问题,分析了目标函数的特征,及目标函数与工件空闲时间之间的关系,设计开发了启发式算法。算法将以Makespan为目标函数转化成以最小化机器空闲时间为目标函数,并以此为基础构造初始加工序列,再通过贪婪排序与插入寻优消除缓冲区受限约束并寻找问题的近优解。仿真实验结果表明,算法在求解质量和计算时间方面明显优于其他几种排序规则,并体现了目标函数表达式结构的特性及对解的适应性。 展开更多

关键词 流水车间调度问题 缓冲区有限 启发式算法

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求解置换流水车间调度问题的混合蚁群算法 被引量：6

16

作者 周鹏 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第17期191-193,共3页

针对最大—最小蚂蚁系统在解决置换流水车间调度问题时易陷入局部最优的问题,引入最好—最差蚂蚁系统中的信息素变异和重置规则,提出了一种混合蚁群算法。使信息素矩阵变异并在搜索过程停滞时重置信息素矩阵以在搜索过程中引入多样性。... 针对最大—最小蚂蚁系统在解决置换流水车间调度问题时易陷入局部最优的问题,引入最好—最差蚂蚁系统中的信息素变异和重置规则,提出了一种混合蚁群算法。使信息素矩阵变异并在搜索过程停滞时重置信息素矩阵以在搜索过程中引入多样性。在基准问题集上的对比实验表明,该算法比传统的蚁群算法具有更好的搜索全局最优解的能力。 展开更多

关键词 置换流水车间调度问题 蚂蚁系统 信息素变异

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带变异算子的启发式最大最小蚂蚁系统求解流水车间调度问题 被引量：2

17

作者 于文莉 李海 陈亚军 《中国工程机械学报》 2006年第2期206-210,共5页

针对蚂蚁算法在求解流水车间调度问题(FSP)时易出现停滞以及计算时间较长的缺点,对最大最小蚂蚁系统(MMAS)进行了改进,提出一种带变异算子的启发式最大最小蚂蚁系统,在改进的算法中,指出了启发式信息值的求法,对一些参数作动态性调整并... 针对蚂蚁算法在求解流水车间调度问题(FSP)时易出现停滞以及计算时间较长的缺点,对最大最小蚂蚁系统(MMAS)进行了改进,提出一种带变异算子的启发式最大最小蚂蚁系统,在改进的算法中,指出了启发式信息值的求法,对一些参数作动态性调整并融入了遗传算法中的变异操作,最后,通过仿真结果表明了该算法对求解FSP问题是有效的。 展开更多

关键词 最大最小蚂蚁系统 变异 流水车间调度问题

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改进遗传算法求解流水车间调度问题 被引量：3

18

作者 黄可坤 《嘉应学院学报》 2012年第5期8-12,共5页

提出了一个求解流水车间调度问题的改进的遗传算法.该方法把一个染色体编码成若干个可以重复的自然数,表示相应工件的排序权值;通过简单交换两个父代的若干相同位置的基因,产生能够继承父代优良特性的子代;并且采用均匀变异,更好地保持... 提出了一个求解流水车间调度问题的改进的遗传算法.该方法把一个染色体编码成若干个可以重复的自然数,表示相应工件的排序权值;通过简单交换两个父代的若干相同位置的基因,产生能够继承父代优良特性的子代;并且采用均匀变异,更好地保持种群中基因的多样性.实验表明,比起传统的遗传算法,该方法的性能有显著改善. 展开更多

关键词 遗传算法 流水车间调度问题 自然数编码 均匀变异

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基于区块挖掘与重组的启发式算法求解置换流水车间调度问题

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作者 陈孟辉 曹黔峰 兰彦琦 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2020年第S01期108-113,共6页

组合优化广泛应用于任务问题,例如旅行推销员问题(Traveling Salesman Problem,TSP)、调度问题等。文中提出基于进化式的区块模型(Evolutionary-Based Block Model,EBBM)来提升优化算法的收敛效果,以避免陷入局部优化困境。区块的主要... 组合优化广泛应用于任务问题,例如旅行推销员问题(Traveling Salesman Problem,TSP)、调度问题等。文中提出基于进化式的区块模型(Evolutionary-Based Block Model,EBBM)来提升优化算法的收敛效果,以避免陷入局部优化困境。区块的主要思想是从染色体中找到关键区块,并使用这些区块来改进进化式算法(Evolutionary Algorithms,EAs)以求解组合优化问题(Combinatorial Optimization Problems,COPs)。区块是一种挖掘染色体中基因对演化影响的信息,包含了对进化有帮助的信息以及阻碍进化的信息,所提方法借助区块信息指引算法的演化方向,通过两种不同信息的相互影响,不仅提高了算法的收敛速度,还提高了算法求解的多样性,从而达到求解稳定性高和求解质量优良的目标。文中提出的区块机制包括构建概率矩阵,通过关联规则生成区块并应用块来构建人造染色体。由于将区块作为构建人造解的基本单位,因此通过关联规则所挖掘的区块不仅具有多样性,还能按照设定置信度的大小控制演化过程所需的区块信息强度。最后为评估所提算法的求解能力,以置换流水车间调度问题(Permutation Flow-shop Scheduling Problem,PFSP)为测试的例题,采用平均误差率、最佳误差率以及收敛曲线图探讨算法的求解效果。实验结果表明,通过正反信息所产生的区块机制有助于提高收敛效果,且可避免陷入局部优化问题。 展开更多

关键词 置换流水车间调度问题 关联规则 区块挖掘与重组 人造解 演化式计算

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一种解决有限缓冲区流水车间调度问题的复合启发式算法

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作者 张培文 段俊华 李俊青 《聊城大学学报（自然科学版）》 2012年第2期66-73,共8页

针对以最大完工时间为目标的有限缓冲区流水车间调度问题,提出了一种新的复合启发式算法.算法设计中首先使用PF-NEH算法进行解空间的搜索,并采用基于插入邻域和交换邻域的可变邻域搜索算法来增强局部搜索.仿真实验表明,该算法具有高效... 针对以最大完工时间为目标的有限缓冲区流水车间调度问题,提出了一种新的复合启发式算法.算法设计中首先使用PF-NEH算法进行解空间的搜索,并采用基于插入邻域和交换邻域的可变邻域搜索算法来增强局部搜索.仿真实验表明,该算法具有高效性和优越性. 展开更多

关键词 有限缓冲区流水车间调度问题 PF-NEH启发式算法 变邻域搜索算法

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