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求解流水车间订单接受与调度问题的多线程并行迭代贪婪算法
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作者 熊福力 袁子阳 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期3918-3928,共11页
针对流水车间实际生产过程中交货期短和生产能力不足的困难,研究了流水车间订单接受与调度问题,并以企业生产总净利润最大化为目标建立了数学优化模型。鉴于传统迭代贪婪算法求解流水车间调度问题的优势与不足之处,提出了一种多线程并... 针对流水车间实际生产过程中交货期短和生产能力不足的困难,研究了流水车间订单接受与调度问题,并以企业生产总净利润最大化为目标建立了数学优化模型。鉴于传统迭代贪婪算法求解流水车间调度问题的优势与不足之处,提出了一种多线程并行迭代贪婪算法(MPIG)。在算法的初始化阶段以及破坏重构阶段分别设计基于NEH(Nawaz-Enscore-Ham)的初始解产生方法以及融合不同破坏优先级的破坏方式。为提高算法搜索效率,提出了一种多线程并行搜索策略。首先利用二分查找算法快速找到订单在待插入序列中的拒绝点,随后通过多个线程同时搜索订单在序列中的局部最优位置,并最终找到订单最佳插入位置。实验结果表明,与解决类似生产调度问题的相关智能优化算法相比,所提出的MPIG具有更好的求解质量以及求解稳定性。同时,与实际生产过程中常用的启发式调度方法相比,所提出的算法在目标值上表现出不低于11%的改进率,可以有效增加企业生产总净利润,减小拖期成本。 展开更多
关键词 流水车间 交货期 订单接受与调度 多线程并行迭代贪婪算法 二分查找算法
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迭代贪婪算法优化分布式阻塞流水车间成组鲁棒调度问题
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作者 王一正 王玉亭 +2 位作者 韩玉艳 李寰 高开周 《计算机应用研究》 北大核心 2025年第2期469-476,共8页
为了优化复杂生产环境中生产计划的鲁棒性,确保不同场景下生产调度的稳定性,此研究将多生产线单元制造问题抽象为分布式流水车间成组调度问题,并在此基础上考虑了实际生产中常见的零缓冲区、加工时间不确定性和交付时间窗口等约束。首先... 为了优化复杂生产环境中生产计划的鲁棒性,确保不同场景下生产调度的稳定性,此研究将多生产线单元制造问题抽象为分布式流水车间成组调度问题,并在此基础上考虑了实际生产中常见的零缓冲区、加工时间不确定性和交付时间窗口等约束。首先,构建了以鲁棒性为优化目标的混合整数线性规划模型并使用Gurobi求解器验证其正确性;然后,提出了一种改进的空闲时间插入方法以适应阻塞约束和成组约束;接着,将上述改进空闲时间插入方法融入到自适应协同迭代贪婪算法中,该算法针对问题的多场景、问题求解的时间复杂度等,分别设计了有针对性的初始化方法、自适应破坏策略以及快速重构和局部搜索方法。最后,在生成的810个实例中,与其他高效的元启发式算法相比,所提出的算法在有限的时间内得到了鲁棒最优解。研究结果表明,该算法能够应对不确定因素和复杂的约束,在解决各种规模的问题上都表现出了良好的性能。 展开更多
关键词 分布式调度 成组调度 不确定加工时间 交付时间窗口 贪婪算法 空闲时间插入
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改进迭代贪婪算法求解可重入流水车间调度问题 被引量:7
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作者 吴秀丽 李雨馨 +1 位作者 匡源 崔建杰 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期2364-2380,共17页
可重入混合流水车间是在混合流水车间的基础上增加了可重入特性,具有更高的调度复杂性。为了求解可重入混合流水车间调度问题,首先建立了调度优化模型,优化目标为最小化最大完工时间,然后提出一种带精英调整的学习型迭代贪婪算法(LIG-EA... 可重入混合流水车间是在混合流水车间的基础上增加了可重入特性,具有更高的调度复杂性。为了求解可重入混合流水车间调度问题,首先建立了调度优化模型,优化目标为最小化最大完工时间,然后提出一种带精英调整的学习型迭代贪婪算法(LIG-EA)。LIG-EA算法采用基于工件的编码方式,对重组后的染色体进行解码。种群分为精英个体和普通个体两部分,对精英个体进行精英破坏重建和基于关键工件的染色体调整,对普通个体进行学习机制的构建和普通个体的破坏重建。为提高初始种群质量,采用NEH启发式算法进行种群初始化,并针对可重入混合流水车间的重入特性,在重建操作中增加了插入有效性判断,提高了算法的运行速度。通过大量实验表明LIG-EA算法能够有效求解可重入混合流水车间调度问题。 展开更多
关键词 可重入混合流水车间调度 贪婪算法 精英解集构建 关键工件调整 学习机制构建
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求解能耗成本平衡的分布式阻塞流水线调度群体迭代贪婪算法 被引量:1
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作者 韩雪 王玉亭 +1 位作者 韩玉艳 李俊青 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1147-1155,共9页
在经典分布式流水车间调度问题基础上,本文构建了具有序列相关准备时间的分布式阻塞流水线调度问题(DBFSP SDST)的混合线性整数规划模型(MILP),以均衡各工厂能耗成本为优化目标,提出了基于群体优化的迭代贪婪算法(PEIG).该算法针对零缓... 在经典分布式流水车间调度问题基础上,本文构建了具有序列相关准备时间的分布式阻塞流水线调度问题(DBFSP SDST)的混合线性整数规划模型(MILP),以均衡各工厂能耗成本为优化目标,提出了基于群体优化的迭代贪婪算法(PEIG).该算法针对零缓冲区和多工厂生产模式,设计了问题特性的启发式方法;针对迭代贪婪算法(IGA)的优势和不足,提出了基于群体的局部搜索策略、多邻域搜索结构和增强的跨工厂破坏重构方法,以进一步平衡所提算法的全局探索和局部搜索能力.通过270个测试算例的数值仿真,以及与最新4种代表算法的统计比较,本文验证了所提PEIG算法的优越性,能为中大规模的DBFSP SDST提供更优的调度方案. 展开更多
关键词 分布式 阻塞流水调度 能耗成本 群体局部搜索策略 贪婪算法
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有向传感器网络覆盖增强问题的贪婪迭代算法 被引量:11
5
作者 陆克中 冯禹洪 +2 位作者 毛睿 罗秋明 刘刚 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期688-694,共7页
在有向传感器网络中,可以通过调整节点的感知方向来增强目标区域的覆盖率.提出了有向传感器网络覆盖增强问题的一种贪婪迭代算法,在每次迭代中,调整那些使得覆盖率增加最大的节点的感知方向,重复此迭代过程直至通过调整任一节点的感知... 在有向传感器网络中,可以通过调整节点的感知方向来增强目标区域的覆盖率.提出了有向传感器网络覆盖增强问题的一种贪婪迭代算法,在每次迭代中,调整那些使得覆盖率增加最大的节点的感知方向,重复此迭代过程直至通过调整任一节点的感知方向已不能再增加覆盖率.此外,还提出了一种通过计算几何求解该算法中区域计算问题的方法,以提高计算精度和减少计算时间.大量的仿真实验结果表明,该算法的执行时间较短,收敛速度较快,能够获得比现有算法更高的目标区域覆盖率. 展开更多
关键词 无线传感器网络 有向传感器节点 覆盖增强 贪婪算法 算法
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一种基于加权迭代贪婪算法的InSAR相位解缠的新方法 被引量:8
6
作者 彭石宝 袁俊泉 向家彬 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期1326-1330,共5页
该文针对干涉SAR二维相位解缠问题,提出了一种利用贪婪算法提高解缠精度的新方法。首先从理论上推导了贪婪算法相位解缠的基本原理,然后提出了一种迭代加权的贪婪算法,以克服传统贪婪算法解缠结果收敛于局部最优解的弊病,最后利用仿真... 该文针对干涉SAR二维相位解缠问题,提出了一种利用贪婪算法提高解缠精度的新方法。首先从理论上推导了贪婪算法相位解缠的基本原理,然后提出了一种迭代加权的贪婪算法,以克服传统贪婪算法解缠结果收敛于局部最优解的弊病,最后利用仿真数据和实际数据进行实验分析,验证了本文算法的有效性。 展开更多
关键词 INSAR 相位解缠 贪婪算法 加权
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求解高次方程的一个异步并行迭代算法 被引量:3
7
作者 杨本立 李安志 +1 位作者 曾宪雯 韩卫华 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期679-683,共5页
用高次方程正项分解方法,将求解实系数高次方程非零实数根的问题,转化成求解两单调上升凹函数在平面直角系第一象限内交点横坐标的等价问题;给出了基于共享存储多指令流多数据流(MIMD)并行计算模型求解任意实系数高次方程全部实数根的... 用高次方程正项分解方法,将求解实系数高次方程非零实数根的问题,转化成求解两单调上升凹函数在平面直角系第一象限内交点横坐标的等价问题;给出了基于共享存储多指令流多数据流(MIMD)并行计算模型求解任意实系数高次方程全部实数根的大范围收敛性异步并行迭代算法,并分析了算法计算的复杂程度. 展开更多
关键词 高次方程 正项分解 大范围收敛性算法 异步并行算法
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基于支路分割和区域迭代的暂态稳定性仿真并行算法 被引量:12
8
作者 王成山 张家安 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期22-26,共5页
针对市场条件下电力系统暂态稳定性仿真计算问题,应用基于支路分割的系统分裂方法,对子系统间协同完成暂态稳定性仿真分析的并行算法进行了研究,提出了基于区域迭代的暂态稳定性并行算法。该算法在虚拟异步并行计算平台(VAPP)上得到了实... 针对市场条件下电力系统暂态稳定性仿真计算问题,应用基于支路分割的系统分裂方法,对子系统间协同完成暂态稳定性仿真分析的并行算法进行了研究,提出了基于区域迭代的暂态稳定性并行算法。该算法在虚拟异步并行计算平台(VAPP)上得到了实现,并用新英格兰10机39节点系统算例和暂态稳定性仿真程序(TSSP)进行了验证。还考察了在3子系统分裂和5子系统分裂情况下,每积分步上子系统间的通信次数和并行计算加速比。该算法是粗粒度的,在一定程度上可适应于市场条件下的电力系统暂态稳定性分析。 展开更多
关键词 电力系统 暂态稳定性 仿真 并行算法 支路分割 区域
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基于种群的多层次迭代贪婪算法优化阻塞流水车间调度问题 被引量:6
9
作者 张其亮 俞祚明 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期2315-2322,共8页
针对以最小化最大完工时间为目标的阻塞流水车间调度问题,提出一种有效的基于种群的多层次迭代贪婪算法进行求解。算法基于排列形式进行编码,提出NEH_PF(Nawaz-Enscore-Ham&profile fitting)算法构造初始种群,以提高初始解的质量;... 针对以最小化最大完工时间为目标的阻塞流水车间调度问题,提出一种有效的基于种群的多层次迭代贪婪算法进行求解。算法基于排列形式进行编码,提出NEH_PF(Nawaz-Enscore-Ham&profile fitting)算法构造初始种群,以提高初始解的质量;设计了多层次迭代贪婪算法,并基于插入、交换策略对个体进行变异,基于Path-Relinking算法对个体进行交叉,以提高个体局部搜索能力,并提出部分交叉策略来更新种群。通过标准实例测试,验证了所提算法的有效性。 展开更多
关键词 种群 贪婪算法 阻塞流水车间调度 最小化最大完工时间
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双曲型方程的有限差分并行迭代算法 被引量:3
10
作者 金承日 丁效华 张少太 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期340-343,共4页
为研究二阶双曲型偏微分方程适合于并行机上运行的高效率的计算方法 ,先构造出高精度无条件稳定的隐式差分格式 ,然后以此隐格式为基础 ,设计出适合于并行计算的完全显式的迭代算法 .数值结果表明 。
关键词 有限差分 双曲型方程 差分格式 并行算法 收敛性 偏微分方程
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MPP上的并行松弛迭代算法 被引量:1
11
作者 陈崚 陈云霞 +1 位作者 殷新春 周解 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第6期732-737,共6页
讨论了松弛迭代算法在大规模并行处理机 (massivelyparallelprocessor,MPP)计算模型上的并行化 ,给出了在MPP上的并行算法 .该算法将计算近似解向量各分量值的时间错开 ,从而使各个分量的迭代计算可并行进行 .对算法性能进行的分析和在... 讨论了松弛迭代算法在大规模并行处理机 (massivelyparallelprocessor,MPP)计算模型上的并行化 ,给出了在MPP上的并行算法 .该算法将计算近似解向量各分量值的时间错开 ,从而使各个分量的迭代计算可并行进行 .对算法性能进行的分析和在大规模并行处理机系统曙光 2 0 0 0中对算法进行的计算均表明 :并行松弛迭代算法具有较好的收敛速度。 展开更多
关键词 MPP 并行松弛算法 并行计算 大规模并行处理机 收敛速度 加速比
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基于压缩感知的贪婪迭代重构算法 被引量:12
12
作者 王超 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2012年第S2期298-303,共6页
分析了当前主要的贪婪迭代算法,对比了匹配追踪(Matching pursuit,MP)、正交匹配追踪(Orthogonalmatching pursuit,OMP)、阶段正交匹配追踪(Stagewise orthogonal matching pursuit,StOMP)、正则正交匹配追踪(Regularized orthogonal ma... 分析了当前主要的贪婪迭代算法,对比了匹配追踪(Matching pursuit,MP)、正交匹配追踪(Orthogonalmatching pursuit,OMP)、阶段正交匹配追踪(Stagewise orthogonal matching pursuit,StOMP)、正则正交匹配追踪(Regularized orthogonal matching pursuit,ROMP)、压缩采样匹配追踪(Compressive sampling matching pur-suit,CoSaMP)、子空间追踪(Subspace pursuit,SP)算法差异性,并根据算法选择支撑集机制的不同将其分为回验算法和非回验算法,分别剖析这两类算法的核心思想,对这两类算法的性能进行了分析和仿真比较。以稀疏度和测量次数作为两个主要的衡量指标,对比了不同稀疏度信号和测量次数情况下,两类信号的重构成功概率。结果表明,无论是从稀疏度还是从测量值的角度分析,回验算法比非回验算法重构精确度高,在测量值较少时重构精确度也较高,适应性强。最后指出了不同算法的性能差异和适应性,并对未来算法改进提出了研究方向。 展开更多
关键词 压缩感知 匹配追踪 贪婪 重构算法
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求解具有混合约束流水车间调度问题的迭代贪婪算法 被引量:1
13
作者 张其亮 陈永生 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2016年第2期352-355,共4页
基于传统的流水车间调度问题,提出一种有限等待约束、阻塞约束以及无等待约束共存的混合约束流水车间调度问题。以问题的最小化最大完工时间为目标,提出一种利用迭代贪婪算法进行求解的方法。该方法利用改进的NEH算法计算初始解,通过迭... 基于传统的流水车间调度问题,提出一种有限等待约束、阻塞约束以及无等待约束共存的混合约束流水车间调度问题。以问题的最小化最大完工时间为目标,提出一种利用迭代贪婪算法进行求解的方法。该方法利用改进的NEH算法计算初始解,通过迭代贪婪算法进行优化,并设计多点交叉策略和插入邻域搜索策略提高解的质量。通过经典实例测试,验证了所提算法的有效性。 展开更多
关键词 混合约束 流水车间调度 贪婪算法
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一种迭代格式的有限元并行算法 被引量:1
14
作者 胡宁 张汝清 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 1992年第4期287-295,共9页
本文提出了一种求解有限元方程的迭代格式的并行算法.该方法在线性代数方程迭代解法的基础上,引进并行运算步骤;并且运用加权残数方法,通过选择适当的权函数,推导了该并行算法的有限元基本格式.该方法在西安交通大学BLXSI-6400并行计算... 本文提出了一种求解有限元方程的迭代格式的并行算法.该方法在线性代数方程迭代解法的基础上,引进并行运算步骤;并且运用加权残数方法,通过选择适当的权函数,推导了该并行算法的有限元基本格式.该方法在西安交通大学BLXSI-6400并行计算机上程序实现.计算结果表明它能有效地提高运算速度,减少计算时间,是一种有效的求解大型结构有限元方程的并行算法. 展开更多
关键词 并行算法 有限元方法
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广义异步并行多分裂块松弛迭代算法 被引量:1
15
作者 李继成 李耀堂 《陕西师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 1998年第S1期6-9,14,共5页
给出了求解大型线性代数方程组的适用于MIMD系统的异步并行多分裂块松弛迭代算法的一般模型,并在系数矩阵为块H-矩阵的条件下建立了该算法模型的收敛性理论.
关键词 异步并行 多重分裂 块松弛算法
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基于贪婪-快速阈值迭代的SAR地面动目标稀疏表征算法 被引量:5
16
作者 杨磊 李慧娟 +1 位作者 李埔丞 方澄 《信号处理》 CSCD 北大核心 2019年第11期1844-1852,共9页
合成孔径雷达地面动目标成像(Synthetic Aperture Radar Ground Moving Target Imaging,SAR-GMTIm)技术通过在静止场景的SAR图像中检测运动目标响应,实现针对运动目标的重聚焦成像。通常情况下,地面运动目标回波响应相对于静止场景的回... 合成孔径雷达地面动目标成像(Synthetic Aperture Radar Ground Moving Target Imaging,SAR-GMTIm)技术通过在静止场景的SAR图像中检测运动目标响应,实现针对运动目标的重聚焦成像。通常情况下,地面运动目标回波响应相对于静止场景的回波(即杂波)具有较强的稀疏性,增强SAR-GMTIm成像结果的稀疏特征有利于目标分类和识别。现有的一阶算法如阈值迭代算法(Iterative Shrinkage-thresholding Algorithm,ISTA)及其改进方法,快速阈值迭代算法(Fast Iterative Shrinkage-thresholding Algorithm,FISTA)都可用于SAR-GMTIm稀疏特征增强,但都存在运算效率偏低,收敛速度较慢的问题。针对以上问题,本文提出了一种贪婪-快速阈值迭代算法(Greedy Fast Iterative Shrinkage-thresholding Algorithm,Greedy FISTA)用于SAR-GMTIm稀疏特征恢复。该算法基于重启动框架对FISTA进行改进,缩短了算法重启间隔和振荡周期,拥有比FISTA更快的收敛速度。本文利用Greedy FISTA针对SAR-GMTIm的仿真复数据以及美国空军实验室的Gotcha实测雷达数据进行成像实验,并对比Greedy FISTA和FISTA、ISTA在SAR动目标成像中达到同等精度所需的迭代次数,再结合相变热力图分析法对比三种算法的恢复性能。实验结果表明Greedy FISTA应用于SAR-GMTIm系统具有良好的成像效果,且在收敛速度和稀疏信号恢复方面相较传统阈值迭代算法及快速阈值迭代算法有明显优势。 展开更多
关键词 合成孔径雷达地面动目标成像 贪婪-快速阈值算法 压缩感知 稀疏表征
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局域网上求解线性方程组的一种并行Gauss-Seidel迭代算法 被引量:3
17
作者 尚月强 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2008年第9期245-247,共3页
针对网络并行环境的计算能力强而通信相对较慢的实际情况,给出了一种局域网上求解线性方程组的并行Gauss-Seidel迭代算法。该算法将线性方程组的系数矩阵及右端项按行分块,然后将分块的系数矩阵及右端项按卷帘方式存储在各处理机,每次... 针对网络并行环境的计算能力强而通信相对较慢的实际情况,给出了一种局域网上求解线性方程组的并行Gauss-Seidel迭代算法。该算法将线性方程组的系数矩阵及右端项按行分块,然后将分块的系数矩阵及右端项按卷帘方式存储在各处理机,每次迭代通过循环传送已求出的部分解分量以减少处理机间的通信开销,提高并行算法的效率。试验结果表明该算法具有较高的并行效率和加速比。 展开更多
关键词 线性方程组 Gauss—Seidel 并行算法 网络并行环境
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解大规模线性方程组的Mann迭代并行算法 被引量:1
18
作者 胡晓力 田有先 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2008年第8期62-64,共3页
利用实函数不动点的Mann迭代算法,提出了一种求解大规模线性方程组新的并行算法,分析了算法的并行加速比,讨论了算法在基于消息传递机制的MPI并行环境下的实现流程,给出了并行环境上的实验。该算法适用范围广,数值计算结果表明理论分析... 利用实函数不动点的Mann迭代算法,提出了一种求解大规模线性方程组新的并行算法,分析了算法的并行加速比,讨论了算法在基于消息传递机制的MPI并行环境下的实现流程,给出了并行环境上的实验。该算法适用范围广,数值计算结果表明理论分析与实际计算相符合,算法在并行环境下具有较好的并行度,可适合大规模科学与工程的高性能计算。 展开更多
关键词 MANN 大规模线性方程组 并行算法
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求解一类线性问题的两种迭代算法的并行性能分析 被引量:1
19
作者 罗掌华 《广西师范大学学报(自然科学版)》 CAS 2001年第1期43-47,共5页
讨论了针对求解线性问题 Y=(A B) Y+Φ1 的 OOPI算法和 MPID算法的并行性能 .在对算法的并行执行过程进行描述之后 ,文中给出了两种算法的存储性能要求和并行加速比 .通过分析之后发现 ,OOPI算法的并行性能依赖于对 m× m阶矩阵分... 讨论了针对求解线性问题 Y=(A B) Y+Φ1 的 OOPI算法和 MPID算法的并行性能 .在对算法的并行执行过程进行描述之后 ,文中给出了两种算法的存储性能要求和并行加速比 .通过分析之后发现 ,OOPI算法的并行性能依赖于对 m× m阶矩阵分解 ,而 MPID算法却难以在处理机之间平均分配负载 ,这降低了并行机的有效利用率 ,为克服这两种算法在并行计算上的缺陷 ,提出了 OMPID算法 。 展开更多
关键词 算法 并行计算 最佳多参数 收敛性 并行性能 线性问题 存储性能
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InSAR加权迭代贪婪算法相位解缠及性能分析
20
作者 彭石宝 袁俊泉 向家彬 《信号处理》 CSCD 北大核心 2008年第4期672-675,共4页
针对干涉SAR二维相位解缠问题,提出了一种利用加权迭代贪婪算法提高解缠精度的新方法。首先推导了加权迭代贪婪算法相位解缠的基本原理,然后给出了算法的实现过程,最后进行了仿真分析。在分析比较了W=2和W=3加权迭代贪婪算法性能的基础... 针对干涉SAR二维相位解缠问题,提出了一种利用加权迭代贪婪算法提高解缠精度的新方法。首先推导了加权迭代贪婪算法相位解缠的基本原理,然后给出了算法的实现过程,最后进行了仿真分析。在分析比较了W=2和W=3加权迭代贪婪算法性能的基础上,将W=3加权迭代贪婪算法与经典的解缠算法在解缠精度和解缠时间上进行了比较。仿真和实际数据解缠证明,该算法实时、高效、准确。 展开更多
关键词 INSAR 相位解缠 贪婪算法 加权
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