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基于分布式凸优化的能量最优多向协同制导方法
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作者 王江 朱梓杨 +1 位作者 李虹言 王鹏 《兵工学报》 北大核心 2025年第6期319-333,共15页
多飞行器角度最优协同制导能够以最低能耗实现对机动目标的多向拦截,是制导领域的重要研究方向。现有最优协同制导方法需利用全局信息生成最优制导指令,故多采用集中式通信拓扑,而集中式通信可靠性较低,不利于实际应用。针对上述问题,... 多飞行器角度最优协同制导能够以最低能耗实现对机动目标的多向拦截,是制导领域的重要研究方向。现有最优协同制导方法需利用全局信息生成最优制导指令,故多采用集中式通信拓扑,而集中式通信可靠性较低,不利于实际应用。针对上述问题,基于分布式凸优化理论,提出一种分布式能量最优多向协同制导方法,以解决分布式信息局部性与协同指令全局最优性之间的矛盾。该方法基于广义弹道成型制导律(Generalized Trajectory Shaping Guidance Law,GTSG),通过解析推导飞行器控制能量与期望终端视线角的映射关系,以总控制能量为目标函数,并结合相对视线角约束构建分布式凸优化问题。提出扩展原始对偶算法,实现分布式全局寻优,实时协调飞行器期望视线角,使多飞行器在GTSG作用下以最小能耗协同拦截目标。仿真结果及其分析表明:相比于现有的集中式多向协同制导算法,所提方法无需依赖中心节点,同时兼顾了全局能量最优性。 展开更多
关键词 协同制导 相对视线角约束 能量最优 分布式凸优化 原始对偶算法 目标机动
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Approximation Algorithms for the Priority Facility Location Problem with Penalties 被引量:2
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作者 WANG Fengmin XU Dachuan WU Chenchen 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2015年第5期1102-1114,共13页
develop a mentation This paper considers the priority facility primal-dual 3-approximation algorithm for procedure, the authors further improve the location problem with penalties: The authors this problem. Combining... develop a mentation This paper considers the priority facility primal-dual 3-approximation algorithm for procedure, the authors further improve the location problem with penalties: The authors this problem. Combining with the greedy aug- previous ratio 3 to 1.8526. 展开更多
关键词 Approximation algorithm facility location problem greedy augmentation primal-dual
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基于全变分展开的低剂量CT重建网络
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作者 张鹏程 侯瑞峰 +1 位作者 刘祎 桂志国 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期617-628,共12页
针对CT迭代展开重建网络仅对数据保真项进行神经网络展开降低了重建网络计算性能的问题,通过对基于全变分的CT迭代重建算法进行神经网络展开,提出一种对数据保真项和全变分正则项全部进行神经网络展开的重建网络,从而改善了CT重建图像... 针对CT迭代展开重建网络仅对数据保真项进行神经网络展开降低了重建网络计算性能的问题,通过对基于全变分的CT迭代重建算法进行神经网络展开,提出一种对数据保真项和全变分正则项全部进行神经网络展开的重建网络,从而改善了CT重建图像的视觉质量。首先,采用原始–对偶算法求解基于全变分的CT重建问题,得到易于神经网络展开的迭代重建算法。然后,对该迭代重建算法进行神经网络展开,尤其是对正则项部分的算法进行神经网络展开,得到迭代展开CT重建网络。在模拟的低剂量CT数据集上验证了该算法的有效性。实验结果表明,与6种低剂量CT重建算法相比,该算法在抑制低剂量CT图像噪声的同时,很好地保留了图像中的结构和细节纹理。重建图像的定量评价分析显示,该算法取得了良好的峰值信噪比和归一化均方误差指标值,验证了提出的低剂量CT重建算法具有较好的噪声抑制能力和较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 CT重建 全变分 神经网络 迭代展开 原始-对偶算法
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基于全变分正则项展开的迭代去噪网络 被引量:2
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作者 侯瑞峰 张鹏程 +4 位作者 张丽媛 桂志国 刘祎 张浩文 王书斌 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2024年第3期916-921,共6页
针对神经网络训练存在解释能力差以及不稳定问题,提出一种基于CP(Chambolle-Pock)算法求解的全变分(TV)正则项展开去噪网络(CPTV-Net),用于解决低剂量计算机断层扫描(LDCT)图像去噪问题。首先,向L1正则项模型引入TV约束项,以保留图像的... 针对神经网络训练存在解释能力差以及不稳定问题,提出一种基于CP(Chambolle-Pock)算法求解的全变分(TV)正则项展开去噪网络(CPTV-Net),用于解决低剂量计算机断层扫描(LDCT)图像去噪问题。首先,向L1正则项模型引入TV约束项,以保留图像的结构信息;其次,采用CP算法对去噪模型进行求解并得出具体迭代步骤,保证算法的收敛性;最后,借助浅层卷积神经网络学习线性操作的原始对偶变量迭代公式,用神经网络计算模型的解,并通过收集网络参数优化合并数据。在模拟和真实LDCT数据集上的实验结果表明,与残差编码器-解码器卷积神经网络(REDCNN)、TED-Net(Transformer Encoder-decoder Dilation Network)等五种先进的去噪方法相比,CPTV-Net具有较优的峰值信噪比(PSNR)、结构相似度(SSIM)和视觉信息保真度(VIF)评估值,能生成去噪效果明显和细节保留最为完整的LDCT图像。 展开更多
关键词 计算机断层扫描 模型驱动 原始对偶算法 卷积神经网络 图像去噪
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求解非光滑鞍点问题的黄金比率原始对偶算法
5
作者 聂佳琳 龙宪军 《数学物理学报(A辑)》 CSCD 北大核心 2024年第4期1080-1091,共12页
该文提出了一类新的黄金比率原始对偶算法求解非光滑鞍点问题,该算法是完全可分裂的.在一定的假设下,证明了由算法迭代产生的序列收敛到问题的解,同时证明了O(1/N)遍历收敛率.数值实验表明该文提出的算法比Zhu,Liu和Tran-Ding文中的算... 该文提出了一类新的黄金比率原始对偶算法求解非光滑鞍点问题,该算法是完全可分裂的.在一定的假设下,证明了由算法迭代产生的序列收敛到问题的解,同时证明了O(1/N)遍历收敛率.数值实验表明该文提出的算法比Zhu,Liu和Tran-Ding文中的算法有更少的迭代步数和计算机耗时. 展开更多
关键词 鞍点问题 黄金比率 原始对偶算法 收敛性 遍历收敛率
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基于贝叶斯推断的高斯反卷积信号恢复
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作者 吕若曦 曾雪迎 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期162-168,共7页
针对高斯卷积和白噪声干扰的降质信号,提出一种基于贝叶斯推断的信号恢复模型和数值算法。在模型中引入模型差异项来描述卷积核估计误差,并用高斯分布来描述其统计特性。基于贝叶斯推断,将后验分布解耦为多个推断问题,对信号、模型误差... 针对高斯卷积和白噪声干扰的降质信号,提出一种基于贝叶斯推断的信号恢复模型和数值算法。在模型中引入模型差异项来描述卷积核估计误差,并用高斯分布来描述其统计特性。基于贝叶斯推断,将后验分布解耦为多个推断问题,对信号、模型误差和卷积核参数分别利用原始对偶混合梯度方法、高斯共轭先验法、随机游走的Metropolis算法进行交替更新,有效恢复信号的同时对卷积核参数进行不确定性量化并避免误差传播。数值实验表明,本方法可以同时估计卷积核和恢复信号,性能优于传统的信号恢复方法。 展开更多
关键词 贝叶斯反问题 盲反卷积 信号恢复 原始对偶混合梯度 随机游走的Metropolis算法
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视觉光流矢量场估计算法综述 被引量:10
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作者 李秀智 贾松敏 +2 位作者 尹晓琳 赵冠荣 谭君 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1638-1643,共6页
主要介绍了光流的理论框架及应用背景,描述了主流的光流算法及逐步演变的数学求解模型.重点从保边平滑、抗光照变化影响、大位移光流、异质点滤除、实时性计算等5个不同的角度全面分析了光流模型优化求解中的技术性重点及难点问题,详细... 主要介绍了光流的理论框架及应用背景,描述了主流的光流算法及逐步演变的数学求解模型.重点从保边平滑、抗光照变化影响、大位移光流、异质点滤除、实时性计算等5个不同的角度全面分析了光流模型优化求解中的技术性重点及难点问题,详细介绍了已有的解决策略并对今后的研究方向进行了展望,指出大位移光流、抗光照变化影响、实时性计算等方向将成为将来的研究热点. 展开更多
关键词 光流场 变分模型 正则项 数据保真项 原始对偶算法
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电动汽车充电站的最优选址和定容 被引量:154
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作者 刘志鹏 文福拴 +1 位作者 薛禹胜 辛建波 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期54-59,共6页
提出了能够计及地理因素和服务半径的2步筛选法,以此来确定充电站的候选站址。以规划期内充电站的总成本(包括投资、运行和维护成本)和网损费用之和最小为目标,考虑了相关的约束条件,构造了电动汽车充电站最优规划的数学模型,并采用改... 提出了能够计及地理因素和服务半径的2步筛选法,以此来确定充电站的候选站址。以规划期内充电站的总成本(包括投资、运行和维护成本)和网损费用之和最小为目标,考虑了相关的约束条件,构造了电动汽车充电站最优规划的数学模型,并采用改进的原对偶内点法来求解。修改的IEEE 123节点配电系统算例说明了所发展模型和算法的基本特征。 展开更多
关键词 电动汽车 充电站 选址和定容 原对偶内点法
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二阶总广义变分图像修复模型及其算法 被引量:13
9
作者 许建楼 冯象初 郝岩 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期18-23,共6页
为更好地修复图像,提出了一种新的图像修复模型.通过分析新模型的性质,给出了一种有效的原始对偶修复算法.实验结果表明,相比于总变分图像修复模型,新模型在修复结果上有更高的峰值信噪比和更好的视觉效果。
关键词 图像修复 总广义变分 总变分 原始对偶算法
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去除乘性噪声的迭代重加权二阶正则模型 被引量:6
10
作者 王旭东 冯象初 张选德 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期130-136,共7页
为了去除图像中乘性噪声的影响,在乘性噪声服从伽玛(Gamma)分布的假设下,提出了迭代重加权二阶导数(Hessian矩阵F范数)正则模型,从而推广了迭代重加权全变差正则模型.然后对迭代重加权Hessian矩阵F范数正则模型建立了原始-对偶算法.数... 为了去除图像中乘性噪声的影响,在乘性噪声服从伽玛(Gamma)分布的假设下,提出了迭代重加权二阶导数(Hessian矩阵F范数)正则模型,从而推广了迭代重加权全变差正则模型.然后对迭代重加权Hessian矩阵F范数正则模型建立了原始-对偶算法.数值实验表明,文中模型和算法能够在有效去除噪声的同时,较好地保留图像的细节,抑制阶梯效应并避免边缘模糊. 展开更多
关键词 图像去噪 乘性噪声 扩散 HESSIAN矩阵 原始-对偶算法
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支持向量机在油田产量预测中的应用 被引量:14
11
作者 李卓 刘斌 刘铁男 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 2005年第5期96-97,100,共3页
提出了一种基于支持向量机算法的油田系统建模理论,并且应用原—对偶算法来解决支持向量机中的二次规划问题.将支持向量机应用于预测油井产油量,预测实例表明,最大泛化相对误差为5.611%,预测值很接近油井的实际产量;与其它预测方法相比... 提出了一种基于支持向量机算法的油田系统建模理论,并且应用原—对偶算法来解决支持向量机中的二次规划问题.将支持向量机应用于预测油井产油量,预测实例表明,最大泛化相对误差为5.611%,预测值很接近油井的实际产量;与其它预测方法相比,该预测模型具有较高的预测精度. 展开更多
关键词 支持向量机 原-对偶算法 非线性系统建模 油田产量预测
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随机容错设施选址问题的原始-对偶近似算法 被引量:5
12
作者 徐大川 万玮 +1 位作者 吴晨晨 徐文青 《运筹学学报》 CSCD 北大核心 2014年第2期17-28,共12页
研究两阶段随机容错设施选址问题,其中需要服务的顾客在第二阶段出现(在第一阶段不知道).两个阶段中每个设施的开设费用可以不同,设施的开设依赖于阶段和需要服务的顾客集合(称为场景).并且在出现的场景里的每个顾客都有相同的连接需求... 研究两阶段随机容错设施选址问题,其中需要服务的顾客在第二阶段出现(在第一阶段不知道).两个阶段中每个设施的开设费用可以不同,设施的开设依赖于阶段和需要服务的顾客集合(称为场景).并且在出现的场景里的每个顾客都有相同的连接需求,即每个顾客需要由r个不同的设施服务.给定所有可能的场景及相应的概率,目标是在两个阶段分别选取开设的设施集合,将出现场景的顾客连接到r个不同的开设设施上,使得包括设施费用和连接费用的总平均费用最小.根据问题的特定结构,给出了原始-对偶(组合)3-近似算法. 展开更多
关键词 设施选址问题 随机性 容错性 近似算法 原始-对偶算法
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基于过滤集合的内点无功优化研究 被引量:11
13
作者 杨硕 周京阳 +2 位作者 李强 潘毅 李晓磊 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2011年第18期14-19,37,共7页
基于过滤集合的内点算法是在传统原对偶内点法的基础上引入了可更新的过滤集合。由于采用过滤集合代替了传统的罚函数方法,该算法可以有效避免惩罚系数对算法收敛性和收敛速度的影响。同时过滤集合在迭代过程中会不断地更新,以确保在下... 基于过滤集合的内点算法是在传统原对偶内点法的基础上引入了可更新的过滤集合。由于采用过滤集合代替了传统的罚函数方法,该算法可以有效避免惩罚系数对算法收敛性和收敛速度的影响。同时过滤集合在迭代过程中会不断地更新,以确保在下一次迭代时新的运行点不会返回到上次迭代点的邻域内,从而解决了在迭代过程中发生振荡而导致算法难以收敛的问题。应用该方法求解电力系统无功优化问题时能有效处理目标函数中的大量不等式约束。对IEEE30、57、118标准算例的分析和试算表明,所提算法具有很好的收敛性,运算速度快。 展开更多
关键词 电力系统 无功优化 原-对偶内点法 过滤集合 不等式约束
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含离散控制变量的大规模电力系统无功优化 被引量:97
14
作者 程莹 刘明波 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第5期54-60,共7页
提出了一种求解含离散控制变量的大规模电力系统无功优化的新算法,该方法通过对离散变量构造罚函数并直接嵌入非线性原对偶内点法中,以实现离散变量在优化过程中的逐次归整。文中对罚函数处理离散变量的原理以及其如何与原对偶内点法的... 提出了一种求解含离散控制变量的大规模电力系统无功优化的新算法,该方法通过对离散变量构造罚函数并直接嵌入非线性原对偶内点法中,以实现离散变量在优化过程中的逐次归整。文中对罚函数处理离散变量的原理以及其如何与原对偶内点法的直接结合进行了详细论述,并给出了一种新的数据结构以快速有效地求解高阶修正方程。从IEEE 14节点到广东省538节点电网等几个不同规模系统的演算结果可看出,该方法可以有效地处理离散变量,而且具有较好的收敛性和精确性。 展开更多
关键词 离散控制变量 电力系统 无功优化 原对偶内点法 罚函数 离散变量
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恢复潮流可行解的优化控制策略 被引量:10
15
作者 郭力 张尧 +1 位作者 胡金磊 李聪 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2007年第16期24-28,共5页
针对一系列预想故障,提出了一种恢复潮流可行解的优化控制策略。该策略采用恢复潮流解和恢复可行解的两步法,以最小控制代价为目标,把恢复系统可行解的控制问题转化为一类非线性规划问题求解。针对无潮流解的故障,利用最优切负荷算法恢... 针对一系列预想故障,提出了一种恢复潮流可行解的优化控制策略。该策略采用恢复潮流解和恢复可行解的两步法,以最小控制代价为目标,把恢复系统可行解的控制问题转化为一类非线性规划问题求解。针对无潮流解的故障,利用最优切负荷算法恢复潮流解,同时利用模式分析法研究了节点注入无功功率对应关键电压失稳模式的参与因子,这些参与因子决定了在随后恢复可行解的过程中负荷切除和发电机出力调整的优先权。采用考虑离散变量的原—对偶内点法求解上述非线性优化问题。算例仿真表明,通过模式分析选择优化变量减小了优化问题的规模,提高了优化计算的收敛速度。 展开更多
关键词 电压稳定 优化控制 可行域 参与因子 原-对偶内点法
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电力系统无功优化的原对偶内点算法及其应用 被引量:21
16
作者 郭靖 陈青 张卫星 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期41-43,共3页
以电力系统中电压无功优化的非线性规划模型为基础,采用原对偶内点算法进行全局寻优;并在此基础上提出了一种预测校正方法,该方法通过协调解的最优性及可行性之间的关系提高算法的收敛性。对IEEE14节点和IEEE30节点系统的分析表明,带有... 以电力系统中电压无功优化的非线性规划模型为基础,采用原对偶内点算法进行全局寻优;并在此基础上提出了一种预测校正方法,该方法通过协调解的最优性及可行性之间的关系提高算法的收敛性。对IEEE14节点和IEEE30节点系统的分析表明,带有预测校正方法的原对偶内点算法较单纯的原对偶内点算法所需迭代次数少,计算速度快,收敛性好。 展开更多
关键词 无功优化 非线性规划 原对偶内点法 预测校正
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计及控制设备动作次数约束的动态无功优化算法 被引量:104
17
作者 刘明波 朱春明 +1 位作者 钱康龄 李芳红 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期34-40,共7页
将全天各负荷母线的有功和无功变化曲线分为 24 个时段,用控制变量的数学表达式描述有载调压变压器分接头和可投切并联电容器组的动作次数约束,提出了完整的非线功优化模型,并提出采用非线性原对偶内点法内嵌罚函数的方法求解该模型。... 将全天各负荷母线的有功和无功变化曲线分为 24 个时段,用控制变量的数学表达式描述有载调压变压器分接头和可投切并联电容器组的动作次数约束,提出了完整的非线功优化模型,并提出采用非线性原对偶内点法内嵌罚函数的方法求解该模型。在优化过程中较好地解决了变量离散化和控制设备动作次数限制之间的配合问题。以一个实际系统作为算例,分析了不同最大动作次数约束取值对动态无功优化结果的影响,并与单点静态优化计算结果进行了比较,以比较结果验证了该算法的正确性和有效性及在限制控制设备动作次数方面取得的成功。 展开更多
关键词 电力系统 配电网络 动态无功优化算法 数学模型 并联电容器组 调压变压器
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计及VSC-HVDC的交直流系统最优潮流统一混合算法 被引量:41
18
作者 卫志农 季聪 +2 位作者 郑玉平 孙国强 孙永辉 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期635-643,共9页
进化类算法和内点法交替迭代的混合算法在求解含电压源换流器的高压直流输电(voltage source converter basedhigh voltage direct current,VSC-HVDC)的交直流系统最优潮流(optimal power flow,OPF)问题时由于截断误差的影响和VSC-HVDC... 进化类算法和内点法交替迭代的混合算法在求解含电压源换流器的高压直流输电(voltage source converter basedhigh voltage direct current,VSC-HVDC)的交直流系统最优潮流(optimal power flow,OPF)问题时由于截断误差的影响和VSC-HVDC控制方式的限制,容易发生振荡,因此提出一种基于差分进化(differential evolution,DE)和原—对偶内点法(primal-dual interior point method,PDIPM)的统一混合迭代算法。算法的主要思想是以DE算法为框架,对离散变量进行优化,在DE算法的每一次迭代过程中,采用PDIPM对每个DE个体进行连续变量的优化和适应度评估。由于采用PDIPM进行DE种群适应度评估,无需设定VSC-HVDC的控制方式,因此提高了算法的全局寻优能力。多个算例结果表明,该混合算法数值稳定性高,寻优能力强,能很好地解决含两端、多端、多馈入VSC-HVDC的交直流系统最优潮流问题。 展开更多
关键词 电压源换流器 高压直流输电 交直流系统 最优潮流 统一混合算法 原对偶内点法 差分进化算法
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无功优化内点法中非线性方程组求解规律研究 被引量:12
19
作者 潘珂 韩学山 孟祥星 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第19期59-65,共7页
在有功调度方式给定的前提下用最少变量组建立无功优化模型,用非线性原–对偶内点法求解该模型。根据求解规律和无功优化的特点,在由K-K-T条件构成的非线性方程组的求解过程中,构建由电力系统状态变量和等式约束对应的乘子组成的线性结... 在有功调度方式给定的前提下用最少变量组建立无功优化模型,用非线性原–对偶内点法求解该模型。根据求解规律和无功优化的特点,在由K-K-T条件构成的非线性方程组的求解过程中,构建由电力系统状态变量和等式约束对应的乘子组成的线性结构,该结构类似牛顿法极坐标形式的潮流计算格式,间接地将不等式约束转化到等式约束中,对求解问题的规模及实时性有良好的适应能力。算例结果证明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 无功优化 非线性原-对偶内点法 修正方程 电力系统
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带约束最长公共子序列快速算法 被引量:7
20
作者 业宁 朱大铭 +1 位作者 张倩倩 沈丽容 《南京大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期576-584,共9页
带约束最长公共子序列(CLCS)问题有很深的生物学应用背景,常被用来表示同源基因序列相似性的度量,但计算CLCS时间代价很高,最早的CLCS算法的时间复杂度为O(rn4),目前,最快的CLCS算法的时间复杂性为O(rn2).运用对偶原理将带约束最长公共... 带约束最长公共子序列(CLCS)问题有很深的生物学应用背景,常被用来表示同源基因序列相似性的度量,但计算CLCS时间代价很高,最早的CLCS算法的时间复杂度为O(rn4),目前,最快的CLCS算法的时间复杂性为O(rn2).运用对偶原理将带约束最长公共子序列问题转换为带约束最小覆盖集问题,并建立带权的ref树结构,构造包含约束序列的约束覆盖子集,约简带约束覆盖子集并从中搜索关键路径,再通过关键路径构造CLCS,该算法将算法时间复杂度提升到O(nlogn+(q+r)L),r是约束序列的长度,q是两序列序偶的个数,L是两序列的最长公共子序列(LCS)长度. 展开更多
关键词 带约束最长公共子序列 快速算法 对偶算法
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