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基于归一分解的并行多目标Dividing Rectangles算法
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作者 李晨 陈逸东 +3 位作者 陆忠华 杨雪莹 王子田 迟学斌 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期3909-3922,共14页
多目标优化问题普遍存在且难以解决,目前多采用多目标进化算法进行求解.然而,这些方法通常在种群初始化阶段和进化过程中包含随机操作以保持多样性,导致了其结果不可复现且缺乏全局收敛的理论保证.鉴于此,提出了一种基于归一分解的多目... 多目标优化问题普遍存在且难以解决,目前多采用多目标进化算法进行求解.然而,这些方法通常在种群初始化阶段和进化过程中包含随机操作以保持多样性,导致了其结果不可复现且缺乏全局收敛的理论保证.鉴于此,提出了一种基于归一分解的多目标Dividing Rectangles(DIRECT)算法,首先通过一种可较好捕捉复杂前沿的归一分解方法将原问题分解为一系列子问题,以降低问题计算复杂度;其次,采用Dividing Rectangles算法同时优化分解得到的子问题,并在优化过程中基于全局关联机制将生成的候选解分配给相应的子问题,以更好地保留优秀候选解并提高算法搜索效率;最后,证明了算法的收敛性.此外,为了进一步提高计算效率,提出了一种基于自适应关联迁移策略的多层次多粒度并行方案,并基于该方案对所提出的算法进行了并行化.将所提算法应用于多个基准优化问题,实验结果表明,相比于NSGA-II,所提串行算法能够产生收敛性、多样性更为优越的帕累托最优解集,并行算法可在大规模缩短问题求解时间的同时,进一步提升帕累托前沿近似精度. 展开更多
关键词 多目标优化 目标空间分解 Dividing rectangles算法 并行计算 全局优化
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MIBS-64算法Rectangle与Boomerang攻击的改进
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作者 梁轩宇 陈胤岑 +1 位作者 杨倩倩 宋凌 《密码学报》 CSCD 2023年第3期634-649,共16页
MIBS算法是Izadi等人于2009年提出的一种轻量级分组密码,包含MIBS-64和MIBS-80两个版本.2019年,Chen等人对MIBS-64开展了基于13轮Rectangle区分器的15轮密钥恢复攻击,时间、数据和存储复杂度为(T,D,M)=(2^(59),2^(45),2^(45)).本文进一... MIBS算法是Izadi等人于2009年提出的一种轻量级分组密码,包含MIBS-64和MIBS-80两个版本.2019年,Chen等人对MIBS-64开展了基于13轮Rectangle区分器的15轮密钥恢复攻击,时间、数据和存储复杂度为(T,D,M)=(2^(59),2^(45),2^(45)).本文进一步研究MIBS-64算法抵抗Rectangle与Boomerang攻击的能力.利用差分在轮函数线性层确定性传播的特点,改进了Chen等人的15轮Rectangle密钥恢复攻击,将时间复杂度从2^(59)降低至2^(47).引入Song等人提出的针对Boomerang攻击的新型密钥恢复算法,对MIBS-64开展了15、16轮的Boomerang密钥恢复攻击,所需的复杂度(T,D,M)为(238,2^(37),2^(36))和(2^(60),2^(60),2^(30)).给出了MIBS-64在Boomerang和Rectangle攻击下最新的安全性分析结果,首次成功开展16轮的密钥恢复攻击. 展开更多
关键词 MIBS Boomerang攻击 rectangle攻击 密钥恢复算法
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一种用于Mecanum底盘的自适应路径规划算法 被引量:1
3
作者 黄晓宇 孙勇智 +2 位作者 李津蓉 刘薇 李恒通 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第3期530-537,共8页
为解决狭小且复杂工作环境下,麦克纳姆轮自动导引车(Automated guided vehicle,AGV)最优路径规划问题,提出了一种基于麦克纳姆轮底盘运动学模型改进的A^(*)算法。首先,将麦克纳姆轮AGV等效为二维最小外接矩形,利用其全向移动特性设计路... 为解决狭小且复杂工作环境下,麦克纳姆轮自动导引车(Automated guided vehicle,AGV)最优路径规划问题,提出了一种基于麦克纳姆轮底盘运动学模型改进的A^(*)算法。首先,将麦克纳姆轮AGV等效为二维最小外接矩形,利用其全向移动特性设计路径搜索策略;其次为提高规划路径的安全性,依据模型特征构建了拓展模型避障矩阵;最后引入二维高斯核函数自适应调整算法实际代价函数和启发估计代价函数的权重系数,平衡搜索的全局性和快速性。仿真试验结果表明:改进的算法在搜索时间和安全性能均高于普通算法,提高了麦克纳姆轮AGV通过狭窄空间或转弯死角的能力,增强了路径搜索效率。 展开更多
关键词 麦克纳姆轮 A^(*)算法 外接矩形 拓展模型避障矩阵 二维高斯核函数
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齐套约束下二维排样和生产调度仿真优化研究 被引量:1
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作者 郭志喜 袁逸萍 +1 位作者 毛军 巴智勇 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第4期246-249,共4页
从纺机制造企业的钣金生产车间中抽象出一类具有齐套性约束的二维排样和生产调度优化的双阶段问题。为解决此问题,提出一种行之有效的解决方法。该方法首先基于钣金件工艺特征设计出二维排样的优先规则;然后考虑齐套性约束的情况下,基... 从纺机制造企业的钣金生产车间中抽象出一类具有齐套性约束的二维排样和生产调度优化的双阶段问题。为解决此问题,提出一种行之有效的解决方法。该方法首先基于钣金件工艺特征设计出二维排样的优先规则;然后考虑齐套性约束的情况下,基于剩余矩形算法设计出一种适用该情形下的快速二维排样算法;最后应用遗传算法优化排样出的下料任务。通过该方法,减少钣金件后续焊接阶段的等待时间,缩短钣金件的生产周期,并通过Plant Simulation软件进行实例仿真,验证该方法的有效性。 展开更多
关键词 钣金生产车间 剩余矩形算法 齐套性约束 二维排样 Plant Simulation 遗传算法
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动量-自适应人工神经网络下的舰船目标检测
5
作者 贾世杰 陈伟 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第11期175-179,共5页
舰船种类丰富、大小差异显著,从小型快艇到大型航空母舰,尺度范围跨度大,给舰船目标类型识别检测带来较大难度。为解决这一问题,提出了基于动量-自适应人工神经网络的舰船目标检测方法。此方法利用最大类间方差算法,结合图像灰度特性,... 舰船种类丰富、大小差异显著,从小型快艇到大型航空母舰,尺度范围跨度大,给舰船目标类型识别检测带来较大难度。为解决这一问题,提出了基于动量-自适应人工神经网络的舰船目标检测方法。此方法利用最大类间方差算法,结合图像灰度特性,通过计算类间方差最大化,将图像划分为目标与背景;采用最小外接矩形法提取舰船目标特征,通过计算能够完全包围舰船的最小矩形,获取目标的几何特征信息;将所提取特征输入基于改进人工神经网络的舰船目标检测模型,模型在权重调节中引入动量项,设计自适应学习率,增强网络对舰船特征的学习与识别能力,实现对舰船目标的识别检测。实验结果验证,该方法能够清晰地将舰船目标从背景中分离出来;对于单个舰船目标类型以及多目标类型的识别检测结果均稳定、准确。 展开更多
关键词 人工神经网络 舰船目标 识别检测 最大类间方差算法 最小外接矩形法
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计入船舶待闸时间影响的船闸调度优化方法研究
6
作者 李明伟 王梓鹤 +2 位作者 杨中仪 张启昭 安小刚 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第5期848-857,共10页
面对内河航运量快速增长趋势,为进一步提高船闸通航效率与服务满意度,本文开展了船闸调度优化方法研究。设计计入船舶待闸时间、闸室面积利用率和闸室吞吐量的调度模型多目标函数,给出考虑船舶占地面积和船舶长宽耦合影响的船舶-船闸匹... 面对内河航运量快速增长趋势,为进一步提高船闸通航效率与服务满意度,本文开展了船闸调度优化方法研究。设计计入船舶待闸时间、闸室面积利用率和闸室吞吐量的调度模型多目标函数,给出考虑船舶占地面积和船舶长宽耦合影响的船舶-船闸匹配度函数,提出基于剩余矩形算法的船舶排布算法,确定包括船闸、船舶空间属性和行为规则的约束条件,建立船闸选择-排布优化模型;提出了基于GA-PSO混合优化算法的SS&P-T模型求解方法;并基于实例进行仿真分析,结果表明:闸室面积利用率提升3.28%,吞吐量、船舶待闸时间分别减少1.51%、13.55%。 展开更多
关键词 船闸调度 船舶待闸时间 闸室面积利用率 闸室吞吐量 船舶-船闸匹配度 剩余矩形算法 遗传算法 粒子群算法
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求解矩形条带装箱问题的改进剩余矩形法
7
作者 刘志雄 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第7期2605-2617,共13页
矩形条带装箱问题是一类具有NP-Complete求解复杂性的组合优化问题,提出一种基于加权匹配函数的改进剩余矩形法用于求解矩形条带装箱问题。设计一种多因素加权匹配函数,采用双向选择策略,在剩余矩形集合和待排放矩形件集合中,选择最合... 矩形条带装箱问题是一类具有NP-Complete求解复杂性的组合优化问题,提出一种基于加权匹配函数的改进剩余矩形法用于求解矩形条带装箱问题。设计一种多因素加权匹配函数,采用双向选择策略,在剩余矩形集合和待排放矩形件集合中,选择最合适的剩余矩形和矩形件实现最优匹配。基于加权匹配函数值,采用动态放置策略用于确定矩形件在剩余矩形中的放置位置。为了降低装箱高度,采用了旋转和平移后处理工艺对位于最高位置的矩形件进行调整。不同算例采用动态权重模式,利用粒子群算法用于搜索和确定最优权重值。针对典型算例的实验结果表明,相比传统剩余矩形法,改进剩余矩形法能够有效降低装箱高度。从测试算例装箱高度的平均误差看,计算结果也明显好于BF(Best Fit)算法及其改进算法,仅次于基于评分规则的启发式算法。 展开更多
关键词 矩形条带装箱问题 剩余矩形法 加权匹配 动态放置 后处理 粒子群算法
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基于OTSU-Graham改进算法的保护压板状态辨识研究 被引量:1
8
作者 高健 杨世勇 +3 位作者 舒征宇 杨政 李镇翰 姚景岩 《电测与仪表》 北大核心 2024年第4期86-92,共7页
自动化与智能化技术在变电站中的推广应用为智能巡检奠定了基础,但是目前二次设备的保护硬压板仍然大多采用人工现场核对的方式,存在核对频次低、校对过程溯源性不足的问题。为此,文中提出了一种基于图像内容识别的压板运行状态智能识... 自动化与智能化技术在变电站中的推广应用为智能巡检奠定了基础,但是目前二次设备的保护硬压板仍然大多采用人工现场核对的方式,存在核对频次低、校对过程溯源性不足的问题。为此,文中提出了一种基于图像内容识别的压板运行状态智能识别方法。采用基于空间领域信息的OTSU算法进行阈值分割消除光照不均阴影区域的影响,在此基础上基于Graham的最小外接矩形算法检测压板开关的最小矩形面积,通过识别面积大小来判断压板是否投入。该方法能够有效减少阴影干扰的影响,准确辨识图像中压板的运行状态。 展开更多
关键词 保护压板状态辨识 阈值分割 Graham算法 最小外接矩形
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基于遗传模拟退火算法的矩形件优化排样 被引量:25
9
作者 杨卫波 王万良 +1 位作者 张景玲 赵燕伟 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2016年第7期259-263,共5页
为了探索更高效的矩形件优化排样方法,提出了一种改进的自适应遗传模拟退火算法。设计了基于矩形件的排样次序及旋转变量的两层染色体编码方法,并采用基于临界多边形的BL定位策略实现矩形件的布局;通过构造启发式算法生成排样初始种群,... 为了探索更高效的矩形件优化排样方法,提出了一种改进的自适应遗传模拟退火算法。设计了基于矩形件的排样次序及旋转变量的两层染色体编码方法,并采用基于临界多边形的BL定位策略实现矩形件的布局;通过构造启发式算法生成排样初始种群,然后各个种群之间通过相互竞争实现优秀个体的迁移与共享,最终搜索到最优解。标准测试问题的实验结果验证了所提算法的可行性与有效性。 展开更多
关键词 矩形件排样 启发式布局算法 临界多边形 模拟退火算法 自适应遗传算法
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基于改进最低水平线方法与遗传算法的矩形件排样优化算法 被引量:18
10
作者 刘海明 周炯 +1 位作者 吴忻生 罗家祥 《图学学报》 CSCD 北大核心 2015年第4期526-531,共6页
传统的最低水平线方法用于矩形件排样时可能产生较多未被利用的空白区域,造成不必要的材料浪费。针对此缺陷,在搜索过程中引入启发式判断,实现空白区域的填充处理,提高板材利用率。在应用遗传算法优化矩形件排样顺序时,在进化过程中采... 传统的最低水平线方法用于矩形件排样时可能产生较多未被利用的空白区域,造成不必要的材料浪费。针对此缺陷,在搜索过程中引入启发式判断,实现空白区域的填充处理,提高板材利用率。在应用遗传算法优化矩形件排样顺序时,在进化过程中采用分阶段设置遗传算子的方法,改善算法的搜索性能与效果。通过改进最低水平线方法与基于分阶段遗传算子的遗传算法相结合,共同求解矩形件排样问题。排样测试数据表明,所提出的矩形件排样优化算法能够有效改善排样效果,提高材料利用率。 展开更多
关键词 矩形件排样 优化算法 最低水平线 遗传算法
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矩形件排样问题的遗传算法求解 被引量:54
11
作者 刘德全 滕弘飞 《小型微型计算机系统》 EI CSCD 北大核心 1998年第12期20-25,共6页
本文研究了求解矩形件正交排样优化问题的遗传算法。同时,将矩形件正交排样问题转化为一个排列问题,提出了求一个排列所对应的排样图的下台阶算法(改进的BL算法)将下台阶算法与遗传算法相结合,用于矩形件排样问题的求解,给出了... 本文研究了求解矩形件正交排样优化问题的遗传算法。同时,将矩形件正交排样问题转化为一个排列问题,提出了求一个排列所对应的排样图的下台阶算法(改进的BL算法)将下台阶算法与遗传算法相结合,用于矩形件排样问题的求解,给出了该算法的实现。用该算法对文献中的两个算例进行了求解,结果表明该算法获得了比BL算法更好的解,是一种较为行之有效的方法。 展开更多
关键词 矩形件 正交排样 遗传算法 排样问题
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基于填充算法的矩形件排样优化求解 被引量:13
12
作者 陶献伟 王华昌 李志刚 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第13期1104-1107,共4页
针对矩形件优化排样问题 ,提出了一种将填充算法和遗传算法相结合的优化排样方法。该方法应用填充算法对遗传算法作预处理 ,使矩形件排样适用于“一刀切”的下料工艺 ,并克服了填充算法局部搜索的缺点 ,使搜索空间由一点扩大为多点 ,最... 针对矩形件优化排样问题 ,提出了一种将填充算法和遗传算法相结合的优化排样方法。该方法应用填充算法对遗传算法作预处理 ,使矩形件排样适用于“一刀切”的下料工艺 ,并克服了填充算法局部搜索的缺点 ,使搜索空间由一点扩大为多点 ,最终可获得总体最优的排样结果。算例表明 ,该优化排样算法运算速度快 ,具有广泛的适应性。 展开更多
关键词 矩形件 优化排样 填充算法 遗传算法
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一种针对绝缘纸板排样的混合算法 被引量:12
13
作者 邓应波 祝胜兰 饶运清 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第3期23-25,共3页
绝缘纸板排样属于"一刀切"的二维矩形排样问题,是一个NP难问题,在造纸、变压器制造等领域有着广泛的应用。提出了一种改进的剩余矩形填充算法和遗传算法相结合的混合算法,建立绝缘纸板排样的数学模型,在满足"一刀切"... 绝缘纸板排样属于"一刀切"的二维矩形排样问题,是一个NP难问题,在造纸、变压器制造等领域有着广泛的应用。提出了一种改进的剩余矩形填充算法和遗传算法相结合的混合算法,建立绝缘纸板排样的数学模型,在满足"一刀切"工艺的同时,能使同种类零件尽量排放在一起,方便加工。算法解决了多种类零件、多种类板材排样的组合优化问题,并结合工厂下料实例,得到了更优的排样方案,大大提高板材利用率。最后总结并分析了二维排样问题的前景。 展开更多
关键词 矩形排样 一刀切 改进的剩余矩形填充算法 遗传算法
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一个求解多边形最小面积外接矩形的算法 被引量:43
14
作者 程鹏飞 闫浩文 韩振辉 《工程图学学报》 CSCD 北大核心 2008年第1期122-126,共5页
多边形最小面积外接矩形是地理信息系统和图形学领域一个极其有用的工具,但是其精确求解过程比较困难。首先证明了一个多边形的最小面积外接矩形必定过该多边形凸包的一条边,然后基于该思想提出了一个计算多边形最小面积外接矩形的算法... 多边形最小面积外接矩形是地理信息系统和图形学领域一个极其有用的工具,但是其精确求解过程比较困难。首先证明了一个多边形的最小面积外接矩形必定过该多边形凸包的一条边,然后基于该思想提出了一个计算多边形最小面积外接矩形的算法,并对算法的效率进行了分析。最后给出了算法的实验算例,进一步说明了算法的可行性与可靠性。 展开更多
关键词 计算机应用 地理信息系统 多边形最小面积外接矩形 外接矩形算法
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机器视觉在稻米粒型检测中的应用 被引量:15
15
作者 陈建华 姚青 +2 位作者 谢绍军 孙成效 朱智伟 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期669-672,共4页
针对目前在稻米粒型检测中依靠人工费时、费力、精度难于控制等问题,利用机器视觉技术建立了稻米粒型实时检测系统。提出了以改进的最大类间方差法来自动确定图像分割阈值,采用开运算去除图像中的噪声,使用最小外接矩形方法计算稻米粒... 针对目前在稻米粒型检测中依靠人工费时、费力、精度难于控制等问题,利用机器视觉技术建立了稻米粒型实时检测系统。提出了以改进的最大类间方差法来自动确定图像分割阈值,采用开运算去除图像中的噪声,使用最小外接矩形方法计算稻米粒型。与直尺法、微粒子计法比较,该系统具有精度高、鲁棒性好、处理快速的特点,能满足稻米粒型检测的实际需求。 展开更多
关键词 机器视觉技术 稻米粒型 最大类间方差法 最小外接矩形 检测
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求解矩形件优化排样的自适应模拟退火遗传算法 被引量:18
16
作者 蒋兴波 吕肖庆 刘成城 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第11期1425-1431,共7页
矩形件优化排样是一个NPC问题,在工业界有着广泛的应用.针对该问题,提出一种自适应模拟退火遗传算法.采用一种基于环形交叉算子和环形变异算子的自适应遗传算法来自动调整交叉和变异概率;同时引入模拟退火算法对个体适应度大于平均适应... 矩形件优化排样是一个NPC问题,在工业界有着广泛的应用.针对该问题,提出一种自适应模拟退火遗传算法.采用一种基于环形交叉算子和环形变异算子的自适应遗传算法来自动调整交叉和变异概率;同时引入模拟退火算法对个体适应度大于平均适应度的个体进行退火处理.自适应模拟退火遗传算法充分发挥了自适应遗传算法与模拟退火算法各自的全局搜索能力与局部搜索能力.对比实验表明,该算法结合改进的最左最下布局算法解决矩形件优化排样问题更加有效. 展开更多
关键词 自适应模拟退火遗传算法 模拟退火算法 自适应遗传算法 形件优化排样 启发式布局算法
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基于最小包络矩形的不规则凸多边形的三角形处理算法 被引量:7
17
作者 王淑青 陈军 +3 位作者 潘健 张子蓬 袁晓辉 何莉 《计算机应用与软件》 CSCD 2016年第11期197-199,220,共4页
针对最小矩形包络算法处理不规则多边形时包络率低并造成板材使用率低的现象,在最小矩形包络算法基础上,提出三角形处理法。通过包络求解、分类、组合三个环节将不规则凸多边形转化成矩形,并采用遗传算法及最低水平轮廓算法进行矩形排... 针对最小矩形包络算法处理不规则多边形时包络率低并造成板材使用率低的现象,在最小矩形包络算法基础上,提出三角形处理法。通过包络求解、分类、组合三个环节将不规则凸多边形转化成矩形,并采用遗传算法及最低水平轮廓算法进行矩形排样。通过对比实验,验证了三角形处理算法提高板材使用率的有效性。 展开更多
关键词 三角形处理算法 最小包络矩形 矩形排样 遗传算法
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不规则件优化排样的小生境遗传模拟退火算法 被引量:10
18
作者 史俊友 冯美贵 +1 位作者 苏传生 张莹 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2007年第7期940-944,949,共6页
提出一种基于小生境遗传模拟退火算法求解不规则件排样问题的方法。该方法首先充分考虑不规则形状零件自身的形状特征,采用组合矩形包络算法将二维不规则零件的排样问题转化为矩形件的排样问题,克服了以往简单采用最小包络矩形代替零件... 提出一种基于小生境遗传模拟退火算法求解不规则件排样问题的方法。该方法首先充分考虑不规则形状零件自身的形状特征,采用组合矩形包络算法将二维不规则零件的排样问题转化为矩形件的排样问题,克服了以往简单采用最小包络矩形代替零件排样存在空白区域,从而导致材料可能发生的利用率过低问题;然后利用遗传模拟退火算法及小生境技术相结合,寻找排样件在排样时的最优次序及各自的旋转角度;最后用"最低水平线与填充算法相结合"策略的启发式排样算法实现自动排样。实例表明了该算法的有效性和实用性。 展开更多
关键词 小生境技术 遗传模拟退火算法 组合矩形包络算法 不规则件 优化排样
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求解矩形packing问题的贪心算法 被引量:15
19
作者 陈端兵 黄文奇 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期160-162,共3页
在货物装载、木材下料、超大规模集成电路设计等工作中提出了矩形packing问题。对这一问题,国内外学者提出了诸如模拟退火算法、遗传算法及其它一些启发式算法等求解算法。该文利用人类的智慧及历史上形成的经验,提出了一种求解矩形pack... 在货物装载、木材下料、超大规模集成电路设计等工作中提出了矩形packing问题。对这一问题,国内外学者提出了诸如模拟退火算法、遗传算法及其它一些启发式算法等求解算法。该文利用人类的智慧及历史上形成的经验,提出了一种求解矩形packing问题的贪心算法。并对21个公开测试实例进行了实算测试,所得结果的平均面积未利用率为0.28%,平均计算时间为17.86s,并且还得到了其中8个实例的最优解。测试结果表明,该算法对求解矩形packing问题相当有效。 展开更多
关键词 矩形packing 贪心算法 占角动作
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基于角点分段算法的岩石裂隙宽度测量及分析 被引量:8
20
作者 赵芳 王卫星 金文标 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2006年第11期137-140,共4页
利用数字图像方法测量岩石节理裂隙宽度(开启度),需要对岩石裂隙进行分段。由于节理裂隙的信息主要反映在其特征点(角点)中,故提出了一种角点分段算法。利用此算法对岩石裂隙分段,再利用改进的Fer-ret———最佳拟合长方形算法测量宽度... 利用数字图像方法测量岩石节理裂隙宽度(开启度),需要对岩石裂隙进行分段。由于节理裂隙的信息主要反映在其特征点(角点)中,故提出了一种角点分段算法。利用此算法对岩石裂隙分段,再利用改进的Fer-ret———最佳拟合长方形算法测量宽度,通过对所得结果进行分析可知,利用角点分段算法和最佳拟合长方形算法相结合测量岩石裂隙宽度,与其他测量方法相比不仅实现了计算机的自动测量,而且测量的精确度更高。 展开更多
关键词 图像处理 岩石节理裂隙 角点分段算法 裂隙宽度 最佳拟合长方形算法
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