迁移增量启发式动态规划及污水处理应用

1

作者 王鼎 李鑫 《北京工业大学学报》 北大核心 2025年第3期277-283,共7页

针对污水处理系统中的溶解氧(dissolved oxygen,DO)质量浓度控制问题,提出一种迁移增量启发式动态规划(transferable incremental heuristic dynamic programming,TI-HDP)算法。针对污水处理过程的特性,该算法通过将控制变量的更新方式... 针对污水处理系统中的溶解氧(dissolved oxygen,DO)质量浓度控制问题,提出一种迁移增量启发式动态规划(transferable incremental heuristic dynamic programming,TI-HDP)算法。针对污水处理过程的特性,该算法通过将控制变量的更新方式改进为增量形式,提升了算法的抗干扰能力,并弱化了与增量式比例-积分-微分(proportional-integral-derivative,PID)算法之间的结构差异。基于数据驱动的思想,通过利用PID算法所产生的历史数据,成功地将传统控制领域中的专家经验迁移到TI-HDP算法框架中,保证了TI-HDP算法前期控制策略的稳定性。仿真结果表明:与PID算法和传统的启发式动态规划算法相比,所提算法对DO质量浓度具有更高的控制精度。 展开更多

关键词 启发式动态规划(heuristic dynamic programming HDP) 智能控制 知识迁移 非线性系统 神经网络 污水处理

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考虑相邻时段投切次数约束的动态无功优化启发式策略 被引量：29

2

作者 颜伟 田甜 +3 位作者 张海兵 伏进 毛国志 刘志宏 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2008年第10期71-75,共5页

在开关日动作次数约束基础上,考虑分接头挡位的相邻时段动作次数约束,建立了一种更加实用的动态无功优化新模型。按照"先投先切、后投后切"原则,将同一母线的多个电容器组等效为1个集中变量,并根据其中的电容器组个数来确定... 在开关日动作次数约束基础上,考虑分接头挡位的相邻时段动作次数约束,建立了一种更加实用的动态无功优化新模型。按照"先投先切、后投后切"原则,将同一母线的多个电容器组等效为1个集中变量,并根据其中的电容器组个数来确定等效变量的动态约束值。由此,既满足了电容器的实际动态约束,又减小了模型的变量规模。在求解动态无功优化问题时,以混合智能算法为基础,提出处理动态约束的启发式调整策略,采用稀疏技术,有效提高了算法的效率。IEEE14与IEEE30节点系统和一个实际系统的仿真结果验证了所述模型的正确性和算法的有效性。 展开更多

关键词 动态无功优化 启发式策略 动作次数约束 等效电容器 内点法 免疫遗传算法

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基于动态值启发式的约束满足求解算法 被引量：2

3

作者 王孜文 李占山 +1 位作者 艾阳 李宏博 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期832-837,共6页

为提高约束满足问题的求解效率,提出了一种基于动态值启发式的约束满足问题求解算法。该算法在求解过程中吸收了以往启发式算法的优点,充分利用了预处理和弧相容检查阶段的信息。不但加入了变量启发式,而且在实例化变量时,对所有值的优... 为提高约束满足问题的求解效率,提出了一种基于动态值启发式的约束满足问题求解算法。该算法在求解过程中吸收了以往启发式算法的优点,充分利用了预处理和弧相容检查阶段的信息。不但加入了变量启发式,而且在实例化变量时,对所有值的优先级进行动态的改变,从而实现了动态值启发式。比较了静态值启发式和动态值启发式的效率,分析了该算法的优缺点。通过随机问题标准库用例测试表明,该算法比经典主流算法具有更好的效率优势。 展开更多

关键词 动态值启发式 值排序 约束满足问题 弧相容技术 启发式算法

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启发式动态规划在污水处理过程控制中的应用 被引量：6

4

作者 薄迎春 乔俊飞 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期828-833,共6页

针对溶解氧及硝态氮浓度的跟踪控制问题,提出了一种基于回声状态网络的启发式动态规划控制方法,该方法首先对当前策略进行评价,然后根据评价结果对当前策略进行调整,这个过程交替进行,直至发现最优的控制策略.评价函数及控制策略的逼近... 针对溶解氧及硝态氮浓度的跟踪控制问题,提出了一种基于回声状态网络的启发式动态规划控制方法,该方法首先对当前策略进行评价,然后根据评价结果对当前策略进行调整,这个过程交替进行,直至发现最优的控制策略.评价函数及控制策略的逼近均采用回声状态网络实现.为保证控制器的可用性,对控制器学习过程的参数选择范围进行了分析.污水处理过程的控制实验表明,该方法能够显著提高系统控制的平稳性及控制精度. 展开更多

关键词 启发式动态规划 污水处理 溶解氧 回声状态网络 收敛性

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随机动态装卸车辆路径问题的启发式求解策略及仿真研究 被引量：2

5

作者 陈久梅 张旭梅 肖剑 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2009年第8期1578-1585,1620,共9页

以同时最小化顾客期望等待时间和车辆期望等待时间为目标函数,建立了随机动态装卸车辆路径问题的数学模型,提出了求解该问题的两种启发式求解策略——最近邻策略和堆栈策略,推导出两种策略总期望等待时间的上界,并对两种策略在不同需求... 以同时最小化顾客期望等待时间和车辆期望等待时间为目标函数,建立了随机动态装卸车辆路径问题的数学模型,提出了求解该问题的两种启发式求解策略——最近邻策略和堆栈策略,推导出两种策略总期望等待时间的上界,并对两种策略在不同需求情形下的表现,以及目标函数与参数之间的关系进行了仿真。仿真结果表明,需求密集和需求稀少时最近邻策略优于堆栈策略,需求中等时堆栈策略优于最近邻策略;两种策略分别存在最优服务强度,且最近邻策略的最优服务强度大于堆栈策略的最优服务强度;堆栈策略存在最优堆栈长度,且最优堆栈长度同时受服务强度和顾客平均到达率的影响。 展开更多

关键词 随机动态装卸 车辆路径问题 启发式策略 排队论 仿真

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启发式FF-NN模型在随机动态批量问题中的应用

6

作者 鲜敏 郑翔 《计算机应用与软件》 CSCD 2015年第3期321-324,333,共5页

针对随机环境下多期单项批量问题的复杂结构导致的数学难解性,提出基于启发式的前馈神经网络FF-NN(Feed Forward-Neural Network)模型。通过研究一种基于最小总相关成本价格和不确定性需求的最优批量策略,构建基于Taguchi方法、反向传播... 针对随机环境下多期单项批量问题的复杂结构导致的数学难解性,提出基于启发式的前馈神经网络FF-NN(Feed Forward-Neural Network)模型。通过研究一种基于最小总相关成本价格和不确定性需求的最优批量策略,构建基于Taguchi方法、反向传播(BP)、遗传算法(GA)、蜂群算法(BA)的四种前馈神经网络模型,使用三种特定领域的启发式成本计算方法,包括修正银餐(RSM)、修正最小单位成本(RLUC)、成本效益(CB),比较各种方法及模型的组合。实验结果表明,基于BA算法的FF-NN模型与RLUC方法的组合是对决策者最有帮助的启发式组合,很好地解决了随机动态批量问题中的数学难解性。 展开更多

关键词 随机动态批量 启发式方法 前馈神经网络 Taguchi方法 蜂群算法 遗传算法

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基于贪婪启发式的多期多目标动态网络选址 被引量：10

7

作者 朱伟 徐克林 +1 位作者 周炳海 许金超 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期269-275,共7页

为弥补现有选址模型考虑需求变化及客户满意度的不足,研究了随机需求环境下的配送中心选址并设计了衡量客户满意度的函数.运用随机机会约束规划为基本建模工具,将模型设计拓展到多期规划决策领域并构建了动态多期多目标选址模型,模型不... 为弥补现有选址模型考虑需求变化及客户满意度的不足,研究了随机需求环境下的配送中心选址并设计了衡量客户满意度的函数.运用随机机会约束规划为基本建模工具,将模型设计拓展到多期规划决策领域并构建了动态多期多目标选址模型,模型不仅考虑了最小化配送中心运作成本,而且考虑了客户最大满意度;运用主要目标法将多目标选址模型转化为单目标选址模型,采用满意度高优先的客户指派原则设计了贪婪启发式求解算法.算例结果表明,模型的非劣解包含了传统的以最小化物流成本为目标的选址模型的最优解,从而为配送中心选址提供更加灵活全面的决策依据. 展开更多

关键词 贪婪启发式算法 满意度高优先 多期动态选址 随机需求

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利用启发式方法求解带有爬升约束的火电机组多时段经济调度 被引量：5

8

作者 赖菲 王智微 +2 位作者 杨东 葛新 刘超飞 《热力发电》 CAS 北大核心 2013年第5期15-18,共4页

提出了1种求解火电机组多时段经济调度的新型启发式方法。利用动态规划法求出计算系统负荷下满足爬升约束的各个待开机组的最优起、停状态及相应的起、停费用,将效率最高的机组投入运行;对起、停状态已定的火电机组再进行满足系统约束... 提出了1种求解火电机组多时段经济调度的新型启发式方法。利用动态规划法求出计算系统负荷下满足爬升约束的各个待开机组的最优起、停状态及相应的起、停费用,将效率最高的机组投入运行;对起、停状态已定的火电机组再进行满足系统约束的最优经济分配。仿真结果表明,该方法克服了优先顺序表法难以得到起、停费用和爬升约束对机组优先级影响的不足,简单实用,计算速度快。 展开更多

关键词 火电机组 多时段经济调度 启发式方法 爬升约束 动态规划

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基于三维随机树算法的稠密约束环境铁路线路优化

9

作者 万昕洁 蒲浩 +3 位作者 冉杨 李伟 胡建平 乔俊飞 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3142-3152,共11页

铁路选线是一个复杂的工程问题,尤其是当稠密约束选线环境内存在起伏地形高差约束和大量障碍物时,现有计算机辅助线路设计方法往往需要耗费大量的计算时间和资源才能生成优化方案,甚至容易停滞,无法找到可行方案。为解决这一问题,提出... 铁路选线是一个复杂的工程问题,尤其是当稠密约束选线环境内存在起伏地形高差约束和大量障碍物时,现有计算机辅助线路设计方法往往需要耗费大量的计算时间和资源才能生成优化方案,甚至容易停滞,无法找到可行方案。为解决这一问题,提出一种三维快速搜索随机树算法以期快速生成满足所有约束的线路方案。首先,为避免随机树搜索陷入局部最优,提出平-纵整合式随机树启发式采样方法,将随机树搜索扩展到三维空间并实现对选线搜索区域的全面探索。其次,为了在线路搜索过程中高效提取相关环境信息,提出多源异构综合地理信息的统一管理方法,针对环境信息特点定制相应的储存策略,将地形、障碍物等环境信息离散到综合地理信息模型中,并在随机树搜索过程中动态处治障碍物约束。随后集成启发式采样方法和约束处治算子,提出随机树进化搜索方法,在随机树拓展过程中高效检索和处治障碍物,快速生成优化路径方案。最后,将此方法应用于一个真实稠密约束线路案例中,实验结果证明,此方法能实现对所有障碍物约束的空间绕避,并能快速产生优化线路方案,相比于人工方案,机选方案的造价降低了4.8%。实验结果表明此方法可以提高线路设计效率,为人工设计提供有价值的参考。 展开更多

关键词 铁路设计 线路优化 启发式采样 快速搜索随机树 约束优化

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面向边缘智能应用的多出口深度神经网络随机优化方法

10

作者 李洲诚 张毅 孙晋 《计算机科学》 北大核心 2025年第4期85-93,共9页

边缘智能作为一种新型的智能计算范式,能够有效提升智能推理任务在嵌入式边缘设备中的响应速度。而信息年龄(AoI)作为衡量数据时效性的重要指标,对于边缘智能应用的计算资源开销和实时响应至关重要。针对多出口深度神经网络(DNN)的资源... 边缘智能作为一种新型的智能计算范式,能够有效提升智能推理任务在嵌入式边缘设备中的响应速度。而信息年龄(AoI)作为衡量数据时效性的重要指标,对于边缘智能应用的计算资源开销和实时响应至关重要。针对多出口深度神经网络(DNN)的资源配置优化问题,考虑出口退出概率造成的AoI随机不确定性,引入系统AoI的概率约束,基于随机优化理论对出口设置进行决策,以最小化多出口DNN的资源开销。文中提出了一种基于布谷鸟搜索的元启发式算法对所构建的具有概率约束的随机优化问题进行求解,基于各出口的退出概率预测系统AoI的统计分布,根据给定的AoI阈值计算相应的资源消耗量并将其作为布谷鸟个体的适应度值,迭代更新布谷鸟种群并搜索得到最小计算资源开销的出口设置方案。针对多种DNN模型的实验结果表明,与确定性的优化方法相比,随机优化方法能够获得更佳的出口设置决策,在满足AoI概率约束的前提下显著降低了DNN的计算开销。 展开更多

关键词 边缘智能 信息年龄 多出口神经网络 随机优化 概率约束 元启发式算法

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动态约束性概念网络与知识检索研究 被引量：4

11

作者 张玉峰 李敏 《情报学报》 CSSCI 北大核心 2003年第3期278-281,共4页

本文在神经网络与语义网络的理论基础上,构建了动态约束性概念网络,介绍了概念网络的控制约束性与时变动态性等特征,并提出了基于概念网络的知识检索模型和启发式动态搜索算法.

关键词 神经网络 动态约束性概念网络 控制约束性 时变动态性 知识检索模型 启发式动态搜索算法

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基于广义动态约束满足的产品应用服务构件模型研究 被引量：1

12

作者 阴艳超 孙林夫 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期1098-1106,共9页

为提高产品应用服务系统的构建效率和服务设计的复用性能,提出可配置的产品应用服务构件模型及其配置实现机制。首先,给出了产品应用服务服务要素及其相互关系的描述,针对应用服务构成要素的特点,提出可配置的产品应用服务构件模型;然后... 为提高产品应用服务系统的构建效率和服务设计的复用性能,提出可配置的产品应用服务构件模型及其配置实现机制。首先,给出了产品应用服务服务要素及其相互关系的描述,针对应用服务构成要素的特点,提出可配置的产品应用服务构件模型;然后,根据产品应用服务构件模型中的特征变量、接口变量、属性变量和约束关系的特点,提出了产品应用服务构件模型的广义动态约束满足转换的概念,通过变量集和约束集对构件模型进行描述,并采用双层组合启发式求解算法实现构件性能的综合最优化,生成一簇具有较高复用价值和复用性能的产品应用服务构件。最后通过实例,验证了所提模型的实用性和有效性。 展开更多

关键词 产品应用服务构件模型 复用性能 广义动态约束满足 双层组合启发式算法

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一个基于货物运输的批处理机随机调度模型研究 被引量：1

13

作者 张丽华 《运筹与管理》 CSCD 2008年第2期21-23,31,共4页

本文以货物运输为背景新建立了一个批处理机随机调度模型,目的是为了应付货物运输中运输时间的不确定性和货主取货时间的不确定性。首先将模型转化为与其等价的确定优化问题,接着研究给出了确定优化问题的性质,最后基于这些性质给出了... 本文以货物运输为背景新建立了一个批处理机随机调度模型,目的是为了应付货物运输中运输时间的不确定性和货主取货时间的不确定性。首先将模型转化为与其等价的确定优化问题,接着研究给出了确定优化问题的性质,最后基于这些性质给出了一个求解确定优化问题的启发式算法。 展开更多

关键词 运筹学 随机调度 启发式算法 批处理机 货物运输

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基于机会约束规划的电-气互联综合能源系统随机最优潮流 被引量：44

14

作者 张思德 胡伟 +3 位作者 卫志农 孙国强 臧海祥 陈胜 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2018年第9期121-128,共8页

综合能源系统是未来能源利用的发展趋势,其中电力系统和天然气系统的联系最为紧密,但随机因素的增加也给综合能源系统的安全稳定运行带来了挑战。针对电-气互联综合能源系统的最优潮流问题,考虑风电场出力的随机性以及电力负荷、天然气... 综合能源系统是未来能源利用的发展趋势,其中电力系统和天然气系统的联系最为紧密,但随机因素的增加也给综合能源系统的安全稳定运行带来了挑战。针对电-气互联综合能源系统的最优潮流问题,考虑风电场出力的随机性以及电力负荷、天然气负荷的随机性,建立其机会约束规划模型,并采用基于半不变量法和内点法的启发式算法进行求解。采用修改的IEEE 30节点电力网络与比利时20节点天然气网络构建电-气互联综合能源系统,分析比较了不同置信度水平和不同波动性情形下系统运行状态以及运行成本的变化,并与确定性情形对比,结果表明机会约束规划模型有助于提高电-气互联综合能源系统运行的安全性。 展开更多

关键词 电-气互联综合能源系统 电力系统 天然气系统 随机最优潮流 机会约束规划 半不变量 启发式算法 模型

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电力系统动态环境经济调度问题的建模与求解 被引量：8

15

作者 李晨 胡志坚 +2 位作者 仉梦林 贺建波 陈珍 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2017年第7期53-60,共8页

为了在电力系统优化调度中同时兼顾整个时段的经济和环境效益,该文建立了考虑阀点效应和系统网损的电力系统动态环境经济调度模型,提出了一种改进的多目标教与学优化算法对模型进行求解。算法引入了反向学习策略、外部最优解集策略、基... 为了在电力系统优化调度中同时兼顾整个时段的经济和环境效益,该文建立了考虑阀点效应和系统网损的电力系统动态环境经济调度模型,提出了一种改进的多目标教与学优化算法对模型进行求解。算法引入了反向学习策略、外部最优解集策略、基于个体稀疏度的教师选取策略、模糊满意度和动态班级策略,通过动态启发式随机约束处理与罚函数相结合的方法对违背约束的个体进行修正与惩罚。最后,用10机算例对文中提出的模型和算法进行了仿真测试,并与其他算法进行了对比。仿真结果表明文中算法的有效性和优越性。 展开更多

关键词 动态环境经济调度 教与学算法 动态启发式随机约束处理 帕累托最优解 反向学习

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不确定环境下模具制造项目群随机调度 被引量：14

16

作者 张沙清 陈新度 +1 位作者 陈庆新 陈新 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2009年第7期1389-1396,共8页

为确保模具按时交货,通过分析模具制造项目工期、费用与报酬的不确定性,以及项目返修频繁的特点,建立了基于离散时间马尔可夫链的模具制造项目群随机演化模型,并提出了求解该随机动态规划模型的算法框架。通过启发式策略仿真和Q学习,有... 为确保模具按时交货,通过分析模具制造项目工期、费用与报酬的不确定性,以及项目返修频繁的特点,建立了基于离散时间马尔可夫链的模具制造项目群随机演化模型,并提出了求解该随机动态规划模型的算法框架。通过启发式策略仿真和Q学习,有效解决了"维数灾难"问题。最后结合示例阐述了该算法的执行过程,及其可行性与可靠性。 展开更多

关键词 模具制造 随机动态规划 马尔可夫链 启发式策略 仿真 Q学习

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在线随机组卷算法研究及实现 被引量：19

17

作者 唐朝舜 董玉德 熊蓉 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期296-299,共4页

文章简述了目前网络课件中“在线自测”模块的缺陷;论述了如何利用随机启发式搜索改进抽题算法;并给出了一种基于模糊数学、概率统计及随机启发式搜索的在线组卷算法;该算法简单有效,适用于一般网络学院对在线测试的要求,具有较大的实... 文章简述了目前网络课件中“在线自测”模块的缺陷;论述了如何利用随机启发式搜索改进抽题算法;并给出了一种基于模糊数学、概率统计及随机启发式搜索的在线组卷算法;该算法简单有效,适用于一般网络学院对在线测试的要求,具有较大的实用性。 展开更多

关键词 网络课件 随机启发式搜索 动态偏差 组卷

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实时异构系统的动态调度算法研究 被引量：12

18

作者 王 堃 乔 颖 +3 位作者 王宏安 方 亭 邹 冰 戴国忠 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2002年第6期725-732,共8页

实时多处理器系统是解决复杂实时应用的有效手段.然而,目前对实时多处理器调度算法的研究却大多集中在同构系统上,对实时异构系统的调度则研究得比较少.提出了一种新的实时异构系统的动态调度算法.该算法采用了集中式的调度方案,同时,... 实时多处理器系统是解决复杂实时应用的有效手段.然而,目前对实时多处理器调度算法的研究却大多集中在同构系统上,对实时异构系统的调度则研究得比较少.提出了一种新的实时异构系统的动态调度算法.该算法采用了集中式的调度方案,同时,引入了一个新的任务分配策略,从而通过提高任务可行性而提高了算法的调度成功率.此外,为了评估该算法的性能,还进行了大量的模拟研究.由于近视算法经简单修改便可以被应用到实时异构系统的动态调度中,因此,在模拟研究中,以近视算法作为基准,将其应用于实时异构系统动态调度时的性能与新算法进行了比较.模拟结果显示,在多种任务参数的取值下,新算法的调度成功率均高于近视算法. 展开更多

关键词 实时异构系统 动态调度算法 启发式搜索 多处理器系统

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一类多卫星动态调度问题的建模与求解方法 被引量：11

19

作者 刘洋 陈英武 谭跃进 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第12期2696-2699,2702,共5页

卫星调度是空间资源管理的重要内容之一, 其本身也是一类复杂的资源分配问题。基于动态约束满足理论,针对卫星初始调度方案执行过程中卫星资源出现故障的情况,建立了多卫星动态调度模型,提出了求解模型的启发式搜索方法。最后,以地球资... 卫星调度是空间资源管理的重要内容之一, 其本身也是一类复杂的资源分配问题。基于动态约束满足理论,针对卫星初始调度方案执行过程中卫星资源出现故障的情况,建立了多卫星动态调度模型,提出了求解模型的启发式搜索方法。最后,以地球资源观测卫星调度问题为例,对模型和算法进行了验证。 展开更多

关键词 动态约束满足 调度 模型 启发式搜索算法

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基于多步Q学习的模具制造项目群随机调度算法 被引量：9

20

作者 张沙清 陈新度 +1 位作者 陈庆新 陈新 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期1439-1445,共7页

通过分析模具制造项目工期、费用与报酬的不确定性以及模具返修、随机插单等突发事件频繁发生的特点,构建了基于离散时间马尔可夫链的模具制造项目群随机演化模型,提出了求解该随机动态规划模型的算法。通过并行启发式策略进行仿真和多... 通过分析模具制造项目工期、费用与报酬的不确定性以及模具返修、随机插单等突发事件频繁发生的特点,构建了基于离散时间马尔可夫链的模具制造项目群随机演化模型,提出了求解该随机动态规划模型的算法。通过并行启发式策略进行仿真和多步Q学习,有效解决了"维数灾难"问题,结合示例阐述了算法执行过程,说明了其可行性与可靠性。与标准Q学习方法相比,多步Q学习方法能够有效提高算法收敛速度。 展开更多

关键词 模具制造项目群 随机动态规划 马尔可夫链 并行启发式仿真 多步Q学习

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