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并行遗传算法在弧岛模型上的设计和分析 被引量:3
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作者 吴明 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第A00期9-14,共6页
本文探讨了遗传算法的并行化原理;给出了并行遗传算法弧岛模型上的具体实现方法;分析和比较了用串行遗传算法和并行遗传算法求解TSP的实验结果,获得了接近线性的加速比,最后讨论了相关参数对实验结果的影响。
关键词 并行遗传算法 岛模型 货郎担问题
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SparkDE:一种基于RDD云计算模型的并行差分进化算法 被引量:5
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作者 谭旭杰 邓长寿 +3 位作者 董小刚 袁斯昊 吴志健 彭虎 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2016年第9期116-119,139,共5页
云计算MapReduce并行编程模型广泛应用于数据密集型应用领域,基于该模型的开源平台Hadoop在大数据领域获得了成功应用。然而,对于计算密集型任务,特别是迭代运算,频繁启动Map和Reduce过程将导致负载过大,影响计算效率。弹性分布式数据集... 云计算MapReduce并行编程模型广泛应用于数据密集型应用领域,基于该模型的开源平台Hadoop在大数据领域获得了成功应用。然而,对于计算密集型任务,特别是迭代运算,频繁启动Map和Reduce过程将导致负载过大,影响计算效率。弹性分布式数据集(RDD)是一种基于内存的集群计算模型,有效地支持迭代运算,能够克服负载过大的问题。因此提出基于RDD模型的并行差分进化算法SparkDE。SparkDE首先将整个种群划分为若干个独立岛,然后将一个岛对应RDD中的一个分区,每个岛在RDD的一个分区中独立进化指定代数后,利用迁移算子在岛之间交换信息。利用标准测试问题对SparkDE、基于MapReduce模型的MRDE和基本DE进行对比实验研究。实验结果表明SparkDE求解精度高,计算速度快,加速效果明显,可以作为云计算平台的下一代优化器。 展开更多
关键词 并行差分进化算法 岛模型 弹性分布式数据集 转换操作 控制操作
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MapReduce模型下的分布式差分进化算法 被引量:3
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作者 董小刚 邓长寿 +2 位作者 袁斯昊 吴志健 张忠平 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2016年第12期2695-2701,共7页
差分进化算法简单、高效且鲁棒性好.然而在求解大规模优化问题时,其性能随着问题维度的增加会迅速降低.针对此问题,提出一种基于MapReduce编程模型的分布式差分进化算法.算法采用改进的精英学习策略和岛模型两种机制,提高算法的收敛精度... 差分进化算法简单、高效且鲁棒性好.然而在求解大规模优化问题时,其性能随着问题维度的增加会迅速降低.针对此问题,提出一种基于MapReduce编程模型的分布式差分进化算法.算法采用改进的精英学习策略和岛模型两种机制,提高算法的收敛精度.利用MapReduce并行编程模型,构建分布式差分进化算法,并将其部署到分布式集群Hadoop上.利用13个标准测试问题进行仿真实验,实验结果表明该算法求解精度高,且具有较好的加速比和扩展性,是求解大规模优化问题的有效方法. 展开更多
关键词 大规模优化 分布式差分进化 岛模型 精英学习
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Dupuit模型的改进——具入渗补给 被引量:8
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作者 陈崇希 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1-4,共4页
Dupuit(1863年)提出的模型是“圆岛状含水层稳定井流模型”,这个模型只有侧向湖海边界条件,而不涉及上边界降水入渗补给条件。因此,Dupuit模型只能在旱季用于地下水井流试验求取含水系统的参数,而不能够用于预测。文章发展Dupuit潜水井... Dupuit(1863年)提出的模型是“圆岛状含水层稳定井流模型”,这个模型只有侧向湖海边界条件,而不涉及上边界降水入渗补给条件。因此,Dupuit模型只能在旱季用于地下水井流试验求取含水系统的参数,而不能够用于预测。文章发展Dupuit潜水井流模型,考虑地面均匀稳定入渗补给(蒸发排泄示为其负值)作用。以质量守衡原理为基础,假定渗流服从Darcy定律并满足Dupuit徦定,建立极坐标下的地下水流微分方程,再依边界条件建立相应的流量方程和水位方程。这些方程为具地面入渗补给条件下井流试验求取水文地质参数以及预测相应条件下地下水抽水的效果,提供了基础条件。讨论了引入Dupuit假定对本问题解析研究可以降维(略去z变量)带来好处的同时,在地下水分水岭附近及抽水井附近可能出现偏离Dupuit假定,建议在抽水试验求取含水层参数时,观测孔的部署要尽量回避这些区段。 展开更多
关键词 Dupuit模型 解析模型 岛模型 影响半径 稳定井流 入渗补给
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Dupuit稳定井流公式的模型分析 被引量:4
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作者 王晓明 王秀辉 +1 位作者 文望 李功宇 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期73-75,81,共4页
Dupuit稳定井流模型和公式自1863年提出,至今已有一百多年了,时间横跨3个世纪。由于其原理的简单及公式的简洁,人们仍在使用。而人们对Dupuit模型以及有关概念的认识,仍然存在很大的差异和误区。通过分析Dupuit稳定流模型及公式,指出Dup... Dupuit稳定井流模型和公式自1863年提出,至今已有一百多年了,时间横跨3个世纪。由于其原理的简单及公式的简洁,人们仍在使用。而人们对Dupuit模型以及有关概念的认识,仍然存在很大的差异和误区。通过分析Dupuit稳定流模型及公式,指出Dupuit模型及公式中本身就不含有影响半径的概念。将Thiem提出的影响半径的概念理解为含水层的一个参数,一个不变的常数,并试图寻求一个具有代表性的平均影响半径是没有理论依据的。 展开更多
关键词 影响半径 Dupuit公式 模型 稳定流
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基于Spark的并行化组合测试用例集生成方法 被引量:24
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作者 戚荣志 王志坚 +1 位作者 黄宜华 李水艳 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期1284-1299,共16页
软件系统的正常运行受很多因素影响,各种因素及其相互作用可能引发软件故障,需要设计测试用例检测这些故障.如果因素数量较多且取值情况较复杂,则所需测试用例的数量将非常庞大.如何设计规模较小的用例集是测试用例生成研究的一个关键问... 软件系统的正常运行受很多因素影响,各种因素及其相互作用可能引发软件故障,需要设计测试用例检测这些故障.如果因素数量较多且取值情况较复杂,则所需测试用例的数量将非常庞大.如何设计规模较小的用例集是测试用例生成研究的一个关键问题.组合测试能够从待测软件的大规模组合空间中,生成小规模的用例集,实现对各因素取值组合的充分覆盖.已有研究表明,组合测试的最小测试用例集生成问题是一个NP完全问题.目前已有一些研究尝试使用启发式搜索算法生成尽可能小的用例集.启发式搜索算法将组合测试用例集生成问题转化为搜索问题,并使用元启发式算法生成用例集.启发式搜索算法通常能够生成较小规模的用例集,但需要较长的计算时间.为了解决这个问题,文中提出了一种基于Spark的岛模型并行化遗传算法,利用Hadoop分布式文件系统实现了Spark运行节点间交换信息的方法,进而实现个体在子种群间的迁移.该算法首先从初始种群创建Spark的弹性分布式数据集;然后,将该数据集划分为多个子种群分布到集群的多个节点中;接着,各个子种群在各自的节点上计算适应度函数值和独立进化,并每隔一定的进化代数选择一些个体在各个子种群间迁移,提高了种群的多样性以及搜索最优解的有效性和性能;最后,算法返回满足覆盖准则的最优测试用例集.这种基于Spark的并行化遗传算法是大规模并行化在组合测试用例集生成方面的一个有效尝试.在实验部分,首先对文中提出的并行化算法进行系统的参数调整,给出适合组合测试用例集生成的推荐参数配置;接着将文中所提算法与串行遗传算法和独立运行遗传算法进行比较.实验结果表明,文中所提算法在生成用例集规模和消耗时间上均显著优于这两个算法.在运行所选实例时,该算法比串行算法加速约4至30倍,比独立运行遗传算法加速约2至3倍.相对于已有的组合测试用例集生成方法,文中所提算法在生成用例集规模上也具备显著优势. 展开更多
关键词 组合测试 测试用例集生成 并行化遗传算法 岛模型 SPARK
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考虑透水夹层作用下富水山区隧道涌水量预测 被引量:8
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作者 王林峰 唐宁 +1 位作者 莫诎 任青阳 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第33期13865-13871,共7页
为了实现对隧道侧面存在透水夹层时隧道涌水量的精准预测,以“圆岛模型”和映射原理为理论基础,推导了透水夹层作用下隧道涌水量预测公式。通过改变围岩渗透系数、透水夹层厚度、隧道与透水夹层中心距等因素,分析了各个因素对隧道涌水... 为了实现对隧道侧面存在透水夹层时隧道涌水量的精准预测,以“圆岛模型”和映射原理为理论基础,推导了透水夹层作用下隧道涌水量预测公式。通过改变围岩渗透系数、透水夹层厚度、隧道与透水夹层中心距等因素,分析了各个因素对隧道涌水量的影响规律。结果表明:理论计算值与实际勘测值基本吻合,误差为10.4%;随着围岩渗透系数或者透水夹层厚度的增大,隧道涌水量值呈线性增大,趋于稳定时增幅分别约为30%和20%;随着隧道与透水夹层中心距的增大,隧道涌水量值呈非线性下降,最大降幅为27.7%,稳定时降幅约为8%;若同时改变围岩渗透系数、透水夹层厚度、隧道与透水夹层中心距中的任意两种,通过分析可知,围岩渗透系数对隧道涌水量的影响最明显,透水夹层厚度次之,隧道与透水夹层中心距最弱。 展开更多
关键词 隧道工程 涌水量预测 透水夹层 岛模型 映射原理
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基于RDD的分布式粒子群优化算法 被引量:4
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作者 程磊生 吴志健 +3 位作者 彭虎 吴双可 邓长寿 王则林 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2016年第11期2542-2546,共5页
在演化计算领域,粒子群优化算法具有易实现、收敛快、调参少等优点.但是随着问题规模的增大,粒子群优化算法易陷入求解精度不高、耗时过长的窘态,因此本文提出一种基于弹性分布式数据集(Resilient Distributed Datasets,RDD)的分布式粒... 在演化计算领域,粒子群优化算法具有易实现、收敛快、调参少等优点.但是随着问题规模的增大,粒子群优化算法易陷入求解精度不高、耗时过长的窘态,因此本文提出一种基于弹性分布式数据集(Resilient Distributed Datasets,RDD)的分布式粒子群优化算法.该算法采用岛模型将种群分解为若干个岛屿,即子种群,然后使用RDD并行数据结构将整个种群并行化,使得每个岛屿对应RDD中的一个分区,借助RDD的分区并行,实现了粒子群优化算法在分布式平台上的并行.最后,对包括单峰函数和多峰函数在内的11个标准测试函数,将该算法与多种改进的PSO算法进行了比较实验与分析,结果表明该算法求解精度高且加速效果明显. 展开更多
关键词 粒子群优化 弹性分布式数据集 岛模型 并行计算
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一种岩溶隧道涌水量预测的新方法——以中梁山岩溶隧道工程为例 被引量:9
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作者 唐宁 王林峰 +1 位作者 周楠 傅奕帆 《人民长江》 北大核心 2021年第4期141-148,共8页
为了精准预测岩溶隧道涌水量,提高隧道施工安全性,以成渝高速中梁山隧道YK2+835-YK3+240段为研究对象,重点研究了隧道穿越含溶洞地层时涌水量的预测问题。以复势法和圆岛模型为理论基础,推导了岩溶隧道涌水量预测公式。通过改变围岩渗... 为了精准预测岩溶隧道涌水量,提高隧道施工安全性,以成渝高速中梁山隧道YK2+835-YK3+240段为研究对象,重点研究了隧道穿越含溶洞地层时涌水量的预测问题。以复势法和圆岛模型为理论基础,推导了岩溶隧道涌水量预测公式。通过改变围岩渗透系数、含水层厚度和溶洞与隧道直线间距,分析得到各因素对隧道涌水量的影响规律。研究结果表明:该方法所得理论值与工程测量值基本吻合,误差为11.0%,在允许范围内;3个因素的变化都会引起隧道与溶洞间流网的变化,总体上三个参数对隧道涌水量的影响都是正相关的,其中隧道上方含水层厚度变化的影响最大,平均增幅为20.3%;渗透系数的影响次之,平均增幅为9.2%;溶洞与隧道间距变化的影响最小,平均增幅为5.3%。因此,应综合考虑多个因素,以提高岩溶地区隧道涌水量预测的精确性。 展开更多
关键词 涌水量预测 溶洞 含水层厚度 渗透系数 复势法 岛模型 隧道工程
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同向双螺杆挤出过程中聚合物颗粒熔融问题探讨 Ⅰ.相变分数法与实验验证 被引量:2
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作者 初广文 周昆颖 耿孝正 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期74-78,共5页
在双螺杆挤出过程中 ,聚合物颗粒挤出熔融过程中较为常见的一种固、液两相共存的形式可以用“海 -岛”模型来描述。提出了“海 -岛”模型的一种简化模型———中间模型 ,通过引入“相变分数”对粘性耗散热进行分配 ,得出了固相分数及熔... 在双螺杆挤出过程中 ,聚合物颗粒挤出熔融过程中较为常见的一种固、液两相共存的形式可以用“海 -岛”模型来描述。提出了“海 -岛”模型的一种简化模型———中间模型 ,通过引入“相变分数”对粘性耗散热进行分配 ,得出了固相分数及熔体平均温度沿螺槽方向的变化规律。通过实验对相关结果进行了验证 。 展开更多
关键词 双螺杆挤出过程 聚合物 颗粒熔融 “海-模型 相变分数法
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Quantitative evaluation of urban park cool island factors in mountain city 被引量:7
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作者 卢军 李春蝶 +2 位作者 杨永川 张歆晖 靳鸣 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2012年第6期1657-1662,共6页
Evaluating how park characteristics affect the formation of a park cool island(PCI) is the premise of guiding green parks planning in mountain cities.The diurnal variation of PCI intensity was achieved,and correlation... Evaluating how park characteristics affect the formation of a park cool island(PCI) is the premise of guiding green parks planning in mountain cities.The diurnal variation of PCI intensity was achieved,and correlations between PCI intensity and park characteristics such as park area,landscape shape index(LSI),green ratio and altitude were analyzed,using 3 010 temperature and humidity data from measurements in six parks with typical park characteristics in Chongqing,China.The results indicate that:1) the main factor determining PCI intensity is park area,which leads to obvious cool island effect when it exceeds 14 hm2;2) there is a negative correlation between PCI intensity and LSI,showing that the rounder the park shape is,the better the cool island effect could be achieved;3) regression analysis of humidity and PCI intensity proves that photosynthesis midday depression(PMD) is an important factor causing the low PCI intensity at 13:00;4) the multivariable linear regression model proposed here could effectively well predict the daily PCI intensity in mountain cities. 展开更多
关键词 park cool island park characteristics regression analysis photosynthesis midday depression statistical model
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