含分布式发电的改进混合整数差分算法的配电网重构 被引量：3

1

作者 邹必昌 孙洪斌 +2 位作者 龚庆武 刘栋 陈道君 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期25-30,共6页

提出采用改进混合整数差分算法解决含分布式发电以降低网损为目标的配电网重构的新方法。该方法将网损最小作为目标函数,通过引入加速操作和迁移操作,克服了种群规模较小时传统差分算法易早熟的问题,而且提高了全局搜索能力。同时提出... 提出采用改进混合整数差分算法解决含分布式发电以降低网损为目标的配电网重构的新方法。该方法将网损最小作为目标函数,通过引入加速操作和迁移操作,克服了种群规模较小时传统差分算法易早熟的问题,而且提高了全局搜索能力。同时提出以环路为基础的整数编码方法,减少了编码长度,大大提高了可行解的比例,从而进一步提高其计算效率。最后讨论了减少计算量的措施。计算结果表明,在含有分布式发电的情况下,该方法不仅可以有效地降低网损,还能够达到提高供电电压质量的目的。以IEEE33节点为例,验证了该方法的可行性。 展开更多

关键词 分布式发电 整数编码 改进混合整数差分算法 配电网重构 网损

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求解混合整数非线性规划问题的改进差分进化算法 被引量：26

2

作者 吴亮红 王耀南 陈正龙 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2007年第4期666-669,共4页

针对混合整数非线性规划问题的特点,在差分进化算法的变异操作中加入取整运算,提出了一种适合于求解各种混合整数非线性规划问题的改进差分进化算法.同时,采用时变交叉概率因子的方法以提高算法的全局搜索能力和收敛速率.用四个典型测... 针对混合整数非线性规划问题的特点,在差分进化算法的变异操作中加入取整运算,提出了一种适合于求解各种混合整数非线性规划问题的改进差分进化算法.同时,采用时变交叉概率因子的方法以提高算法的全局搜索能力和收敛速率.用四个典型测试函数进行了实验研究,实验结果表明,改进的差分进化算法用于求解混合整数非线性规划问题时收敛速度快,精度高,鲁棒性强. 展开更多

关键词 混合整数非线性规划 差分进化算法 取整运算 时变交叉概率因子

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非线性混合整数规划问题的改进差分进化算法 被引量：14

3

作者 刘俊梅 高岳林 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2010年第6期967-974,共8页

针对非线性混合整数规划问题,本文采用非固定多段映射罚函数法处理约束条件、用混合整数编码技术处理连续变量和整数变量,并在基本差分进化算法中加入一种新型的凸组合变异算子和一种指数递增交叉算子,由此构造出了一种求解非线性混合... 针对非线性混合整数规划问题,本文采用非固定多段映射罚函数法处理约束条件、用混合整数编码技术处理连续变量和整数变量,并在基本差分进化算法中加入一种新型的凸组合变异算子和一种指数递增交叉算子,由此构造出了一种求解非线性混合整数规划问题的改进差分进化算法。实验表明,所提出的算法全局收敛速度快,精度高,鲁棒性强。 展开更多

关键词 全局优化 非线性混合整数规划 非固定多段映射罚函数 差分进化算法

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基于改进混合差分进化算法的水轮机调速系统空载PID参数优化 被引量：7

4

作者 陈晓云 李洋 姜锋 《水电能源科学》 北大核心 2020年第4期142-145,120,共5页

为优化水轮发电机组调速系统空载PID相关参数,提出一种改进混合差分进化算法(IHDE),即先根据某电站混流式水轮发电机组建立相应空载工况数学模型,其次引入IHDE对空载工况数学模型PID参数进行优化,由于DE算法易出现早熟收敛问题,对该算... 为优化水轮发电机组调速系统空载PID相关参数,提出一种改进混合差分进化算法(IHDE),即先根据某电站混流式水轮发电机组建立相应空载工况数学模型,其次引入IHDE对空载工况数学模型PID参数进行优化,由于DE算法易出现早熟收敛问题,对该算法缩放因子的取值进行优化;同时,为了增强差分进化算法(DE)的全局搜索性能,在DE的选择阶段加入模拟退火算法的个体更新机制进行选择操作;然后,提出一种改进的综合ITAE指标用于评价空载扰动的仿真结果,使得目标函数的评价方式更加准确且符合相关标准要求;最后,通过试验仿真与不同算法进行对比,验证了IHDE优化水轮发电机组调速系统PID参数的有效性。 展开更多

关键词 水轮发电机组调速系统 空载PID参数优化 改进混合差分进化算法 改进的综合ITAE

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带时间窗的车辆路径问题的改进差分进化算法研究 被引量：8

5

作者 曹二保 赖明勇 聂凯 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第8期2420-2423,共4页

研究带时间窗口的物流配送车辆路径问题(VRPTW),主要考虑车辆容量、时间窗口、最大距离等约束,且完成配送所需的车辆数目不确定,要求在车辆数目最少的条件下再使总的行驶路径最短.提出了该问题的混合整数规划模型,运用改进差分进化算法... 研究带时间窗口的物流配送车辆路径问题(VRPTW),主要考虑车辆容量、时间窗口、最大距离等约束,且完成配送所需的车辆数目不确定,要求在车辆数目最少的条件下再使总的行驶路径最短.提出了该问题的混合整数规划模型,运用改进差分进化算法求解该问题.算法采用序数编码,设计辅助算子解决变异问题,差分进化的交叉率随进化代数自动更新.应用MATLAB语言编程进行仿真计算,得到了最优解,结果表明该算法是求解带时间窗的车辆路径问题的一种有效方法。 展开更多

关键词 物流配送 车辆路径问题 差分进化算法 时间窗口 混合整数规划

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基于混合整数线性规划的MORUS初始化阶段的差分分析 被引量：2

6

作者 刘帅 关杰 +1 位作者 胡斌 马宿东 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期2537-2545,共9页

认证加密算法MORUS是凯撒(CAESAR)竞赛的优胜算法,抗差分分析性能是衡量认证加密算法安全性的重要指标之一。该文研究了MORUS算法初始化阶段的差分性质,首先给出了一个差分推导规则,可以快速获得一条概率较大的差分链。在此基础上利用... 认证加密算法MORUS是凯撒(CAESAR)竞赛的优胜算法,抗差分分析性能是衡量认证加密算法安全性的重要指标之一。该文研究了MORUS算法初始化阶段的差分性质,首先给出了一个差分推导规则,可以快速获得一条概率较大的差分链。在此基础上利用混合整数线性规划(MILP)自动搜索技术求解更优的差分链。为了提高搜索速度,结合MORUS初始化阶段的结构特点给出了分而治之策略。根据ΔIV的重量、取值将MILP模型划分为多个子模型并证明了部分子模型的等价性,大大缩减了模型的求解时间,得到了MORUS初始化阶段1~6步状态更新的最优差分链。最后给出了简化版MORUS的差分-区分攻击,该文的结果较之前的工作有较大的提升。 展开更多

关键词 认证加密算法 MORUS 混合整数线性规划自动搜索 差分分析

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基于MILP对轻量级密码算法FBC-128的差分分析 被引量：1

7

作者 赵琪 樊婷 韦永壮 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1896-1902,共7页

FBC(Feistel-based Block Cipher)是入围全国密码算法设计竞赛第二轮的轻量级分组密码.由于它具备算法结构简洁、安全性高及软硬件实现性能卓越等优点,备受业界广泛关注.FBC密码算法的数据分组长度和密钥长度至少为128比特,记为FBC-128... FBC(Feistel-based Block Cipher)是入围全国密码算法设计竞赛第二轮的轻量级分组密码.由于它具备算法结构简洁、安全性高及软硬件实现性能卓越等优点,备受业界广泛关注.FBC密码算法的数据分组长度和密钥长度至少为128比特,记为FBC-128.目前对FBC-128算法差分攻击的最好结果是12轮,时间复杂度为293.41次加密,数据复杂度为2122个选择明文对.然而,FBC算法是否存在更长的差分区分器,能否对其进行更高轮数的密钥恢复攻击仍有待解决.本文基于混合整数线性规划(MILP)的自动化搜索方法,提出了“分段统计法”来求解FBC-128的差分特征.实验测试结果表明:FBC-128存在15轮差分区分器,其概率为2-121.然后将其向后扩展1轮,对16轮FBC-128算法发起密钥恢复攻击,其数据复杂度为2121个选择明文数据量,时间复杂度为292.68次加密.与已有结果相比,差分区分器和密钥恢复攻击都提升了4轮,并且所需的数据复杂度和时间复杂度更低. 展开更多

关键词 自动化分析 混合整数线性规划 分组密码算法 差分区分器 密钥恢复攻击 FBC算法

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基于改进差分进化算法的分布式发电系统调度 被引量：1

8

作者 施丽 曾鸣 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第5期1034-1043,共10页

针对分布式发电(DG)系统调度的经济成本和环境成本,提出了一种新的改进差分进化算法。首先对建筑物DG系统进行优化设计,在考虑建筑中电能和热能需求以及分布式发电技术特性的基础上,确定技术最优组合、容量和运营计划;其次,针对DG调度... 针对分布式发电(DG)系统调度的经济成本和环境成本,提出了一种新的改进差分进化算法。首先对建筑物DG系统进行优化设计,在考虑建筑中电能和热能需求以及分布式发电技术特性的基础上,确定技术最优组合、容量和运营计划;其次,针对DG调度中存在的整数规划限制及非线性等式约束问题,提出了改进的差分进化算法来解决混合整数非线性规划(MINLP)问题,对所设计的DG系统进行经济和环境成本的最小化调度,并与传统方法进行比较。结果表明,文中所提出的方法在经济性和收敛时间上都明显优于传统算法。研究结果可以应用于同时包含发电、供热、储电、储热的完善的分布式发电系统,可为分布式发电系统商业部门的运营提供参考。 展开更多

关键词 分布式发电 调度 改进差分进化算法 混合整数非线性规划

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基于混合变异策略差分进化算法的边坡滑裂面搜索研究 被引量：4

9

作者 张子映 柴军瑞 +1 位作者 张书滨 钱武文 《水资源与水工程学报》 CSCD 2018年第4期218-223,共6页

针对"基于反射变异策略的自适应差分进化算法"仍易陷入局部最优的问题,通过引入一个基本的变异策略提出一种基于混合变异策略(DE/current-to-rand/1)的差分进化算法。根据各变异策略生成成功子代的比率使用轮盘赌选择为各个... 针对"基于反射变异策略的自适应差分进化算法"仍易陷入局部最优的问题,通过引入一个基本的变异策略提出一种基于混合变异策略(DE/current-to-rand/1)的差分进化算法。根据各变异策略生成成功子代的比率使用轮盘赌选择为各个个体选择合适的变异策略,以改善算法的全局收敛能力。将提出的算法结合有限元应力场应用于两个经典算例的边坡临界滑动面搜索及安全系数求解,与其他极限平衡法进行了对比,并使用其中一个算例作为计算模型与其他优化算法进行了收敛性能比较。统计结果验证了改进算法的性能更稳定且收敛速度较快,也验证了该算法结合有限元应力场求解边坡问题的有效性。 展开更多

关键词 改进差分进化算法 混合变异策略 有限元极限平衡法 边坡稳定 最危险滑动面 新型变异策略

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基于改进差分进化算法的RBF神经网络在股指预测中的应用 被引量：5

10

作者 韩颖 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第11期1397-1401,共5页

为了提高径向基函数(RBF)神经网络的预测性能,文章提出改进的差分进化算法(IDE),通过引入混合变异策略和局部算子来增强算法的收敛速率和局部搜索能力,用改进的差分进化算法对径向基函数神经网络的网络结构参数进行优化,建立了IDE-RBF... 为了提高径向基函数(RBF)神经网络的预测性能,文章提出改进的差分进化算法(IDE),通过引入混合变异策略和局部算子来增强算法的收敛速率和局部搜索能力,用改进的差分进化算法对径向基函数神经网络的网络结构参数进行优化,建立了IDE-RBF神经网络股指预测模型,并以上证综指为例进行了实证分析。实证结果表明,IDE-RBF神经网络的预测效果明显优于其他预测模型。 展开更多

关键词 股指预测 改进差分进化算法 RB F神经网络 混合变异策略 局部算子

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基于改进多目标粒子群优化算法的企业再制造物流网络优化 被引量：9

11

作者 李莉 程发新 +2 位作者 程显钦 王广东 潘婷 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2018年第8期2122-2132,共11页

为解决碳税政策下的多目标企业再制造物流网络优化问题,综合考虑设施选址与运输方式选择,建立了总成本和碳排放最小化的混合整数规划模型。设计了约束处理机制改进多目标粒子群优化算法,并结合水泥企业运营管理数据验证了模型和算法的... 为解决碳税政策下的多目标企业再制造物流网络优化问题,综合考虑设施选址与运输方式选择,建立了总成本和碳排放最小化的混合整数规划模型。设计了约束处理机制改进多目标粒子群优化算法,并结合水泥企业运营管理数据验证了模型和算法的有效性。将改进多目标粒子群算法与第二代约束非支配排序遗传算法比较,凸显了改进多目标粒子群算法在求解中、大规模问题时的优越性。 展开更多

关键词 再制造 物流网络优化 混合整数规划 改进多目标粒子群优化算法

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基于MILP的轻量级密码算法ACE的差分分析 被引量：2

12

作者 刘帅 关杰 +1 位作者 胡斌 马宿东 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期39-48,共10页

研究了轻量级密码算法ACE的差分性质。首先定义了n维环形与门组合,充分分析了该结构中与门之间的相互关系,仅利用O(n)个表达式给出其精确的MILP差分刻画,将ACE算法中的非线性操作转化为32维环形与门组合,从而给出了ACE算法的MILP差分模... 研究了轻量级密码算法ACE的差分性质。首先定义了n维环形与门组合,充分分析了该结构中与门之间的相互关系,仅利用O(n)个表达式给出其精确的MILP差分刻画,将ACE算法中的非线性操作转化为32维环形与门组合,从而给出了ACE算法的MILP差分模型。其次根据MILP模型求解器Gurobi的求解特点,给出了快速求解ACE的MILP差分模型的方法。对于3~6步的ACE置换,得到了最优差分链,利用多差分技术给出了更高概率的差分对应,从而给出了ACE置换为3步的认证加密算法ACE-Aε-128的差分伪造攻击与哈希算法ACE-H-256的差分碰撞攻击,成功概率为2^(-90.52),并证明了4步ACE置换达到了128bit的差分安全边界。实际上,n维环形与门组合的MILP差分刻画具有更多的应用场景,可应用于SIMON、Simeck等密码算法的分析中。 展开更多

关键词 轻量级密码算法 混合整数线性规划 环形与门组合 差分分析

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基于改进型遗传算法的混流U型装配线第二类平衡问题 被引量：5

13

作者 彭运芳 梁玉珍 夏蓓鑫 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期360-368,共9页

针对最小化生产节拍的第二类混流U型装配线平衡问题,构建了混合整数规划模型,并设计了改进型遗传算法求解.在遗传算法的解码过程中,采用3种搜索方式将工序分配到工作站,比较了 3种搜索方式下的工作站时间,并参照期望生产节拍值筛选出最... 针对最小化生产节拍的第二类混流U型装配线平衡问题,构建了混合整数规划模型,并设计了改进型遗传算法求解.在遗传算法的解码过程中,采用3种搜索方式将工序分配到工作站,比较了 3种搜索方式下的工作站时间,并参照期望生产节拍值筛选出最优的工作站分配方式,再根据分配方式的寻优情况判断是否自动更新期望生产节拍值.通过大量的标准算例,证明了改进型遗传算法的有效性.最后,结合实际案例分析,再次验证了混合整数规划模型和改进型遗传算法的有效性. 展开更多

关键词 混流装配线平衡 U型装配线 混合整数规划 改进型遗传算法

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μ^(2)算法的积分攻击和不可能差分攻击 被引量：2

14

作者 胡斌 张贵显 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第9期3335-3342,共8页

2算法是由Yeoh等人设计的一种轻量级分组密码算法(doi:10.1007/978-981-15-0058-9-27),该算法全轮共15轮,采用TYPE-II广义Feistel结构,Yeoh等人在设计文档中对μ^(2)算法抵抗差分分析、线性分析的能力进行了评估,但μ^(2)算法抵抗积分... 2算法是由Yeoh等人设计的一种轻量级分组密码算法(doi:10.1007/978-981-15-0058-9-27),该算法全轮共15轮,采用TYPE-II广义Feistel结构,Yeoh等人在设计文档中对μ^(2)算法抵抗差分分析、线性分析的能力进行了评估,但μ^(2)算法抵抗积分攻击和不可能差分分析的能力目前尚不清楚。该文给出了μ^(2)算法的8轮和9轮积分区分器和9轮不可能差分,利用8轮积分区分器,对9轮μ^(2)算法进行了积分攻击,攻击的时间复杂度为2^(76)次9轮加密,数据复杂度为2^(48),存储复杂度为2^(48);利用9轮不可能差分,对11轮μ^(2)算法进行了不可能差分分析,攻击的时间复杂度为2^(49)次11轮加密,数据复杂度为2^(64)对明文。结果表明,9轮的μ^(2)算法不能抵抗积分攻击,11轮的μ^(2)算法不能抵抗不可能差分分析。另外,该文对μ^(2)算法抵抗差分攻击的能力进一步评估并证明4轮μ^(2)算法的差分特征的最大概率为2^(-39),与设计报告指出的4轮差分特征的概率不超过2^(-36)相比结果更为紧致。 展开更多

关键词 μ^(2)算法 混合整数线性规划 积分分析 不可能差分分析 差分分析

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轻量级分组密码算法ESF的相关密钥差分分析 被引量：4

15

作者 尹军 宋健 +1 位作者 曾光 马传贵 《密码学报》 CSCD 2017年第4期333-344,共12页

差分密码分析是对分组密码比较有效的攻击方法之一,寻找高概率的差分特征是攻击的第一步.Matsui的分枝定界算法是第一个经典搜索差分特征的方法,获取能够抵抗差分攻击的安全界;此外,计算活跃S盒数量的下界是另外一种评估分组密码抵抗差... 差分密码分析是对分组密码比较有效的攻击方法之一,寻找高概率的差分特征是攻击的第一步.Matsui的分枝定界算法是第一个经典搜索差分特征的方法,获取能够抵抗差分攻击的安全界;此外,计算活跃S盒数量的下界是另外一种评估分组密码抵抗差分攻击的方法.在2011年,Mouha等人将计算活跃S盒数量的问题转化成混合整数线性规划问题,应用于面向字的分组密码.在2014年亚密会上,Sun等人扩展了Mouha等人的方法,对面向比特的分组密码,在单密钥和相关密钥模型下计算最小活跃S盒数量的下界.本文基于Sun等人的自动化差分特征搜索方法,结合轻量级分组密码ESF设计特点,建立相关密钥下的MILP模型,得到10轮和11轮ESF最优相关密钥差分特征概率分别为2^(-16)和2^(-20).最后,利用搜索得到的11轮相关密钥差分特征,将相应的相关密钥差分区分器向后扩展2轮,提出了13轮的相关密钥差分攻击,攻击的数据复杂度为2^(47),时间复杂度为2^(66). 展开更多

关键词 轻量级分组密码 ESF算法 相关密钥差分分析 混合整数线性规划

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多路径交互环形过道布置问题建模及改进蚁狮算法优化 被引量：3

16

作者 王沙沙 张则强 +1 位作者 刘俊琦 陈凤 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2021年第8期2237-2247,共11页

为了结合生产中环形布局的特征分析不同交互路径对环形过道布置问题的影响,提出一种多路径交互环形过道布置问题,并构建其混合整数规划模型。设计了一种将随机行走机制与迭代机制融合的改进蚁狮算法,算法利用蚁狮衍生蚂蚁种群方式增强... 为了结合生产中环形布局的特征分析不同交互路径对环形过道布置问题的影响,提出一种多路径交互环形过道布置问题,并构建其混合整数规划模型。设计了一种将随机行走机制与迭代机制融合的改进蚁狮算法,算法利用蚁狮衍生蚂蚁种群方式增强局部搜索能力,提高算法求解性能。通过精确求解小规模环形过道布置问题算例验证了模型的合理性与正确性。将该算法与遗传算法、禁忌搜索算法对所提问题求解的结果进行对比,表明改进蚁狮算法在求解质量与效率上更具有效性和优越性。 展开更多

关键词 环形过道布置问题 多路径交互 混合整数规划模型 改进蚁狮算法

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基于MILP寻找SM4算法的差分特征 被引量：1

17

作者 潘印雪 王高丽 倪建强 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2022年第10期2299-2308,共10页

基于混合整数线性规划(mixed integer linear programming, MILP)的自动化搜索方法被广泛用于搜索密码算法的差分特征,已形成一套完整的框架.该框架采用的基本原理是用线性不等式来刻画密码算法的各个操作,该框架适用于搜索采用4-bit S... 基于混合整数线性规划(mixed integer linear programming, MILP)的自动化搜索方法被广泛用于搜索密码算法的差分特征,已形成一套完整的框架.该框架采用的基本原理是用线性不等式来刻画密码算法的各个操作,该框架适用于搜索采用4-bit S盒的密码算法的差分特征.对于采用8-bit S盒的密码算法,基于该框架的搜索模型计算量很大,以致无法高效地找到差分特征.SM4算法于2006年由中国政府发布,于2012年成为国家密码行业标准,于2016年成为国家标准的迭代分组密码算法,其分组状态为128 b,每轮包含4个8-bit的S盒.为了高效地搜索SM4算法的差分特征,研究了对8-bit S盒进行MILP建模的问题,对于采用8-bit S盒的密码算法,改进了搜索高概率差分特征的方法.对于19轮SM4算法,不仅找到了概率为2的差分特征,而且找到了概率为2的差分特征,这是目前基于MILP建模找到的SM4算法轮数最多、概率最高的差分特征. 展开更多

关键词 混合整数线性规划 SM4算法 差分分析 差分特征 8-bit的S盒

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基于竞争机制差分进化算法的无分流换热网络优化 被引量：7

18

作者 陈鹏 罗娜 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期970-979,共10页

换热网络综合问题是典型的混合整数非线性规划问题,所建立的数学模型具有非凸、非线性的特征,优化求解易陷入局部最优。本文提出了一种竞争机制下的差分进化算法并应用于换热网络综合问题。首先,利用拉丁超立方实验设计方法获得初始种群... 换热网络综合问题是典型的混合整数非线性规划问题,所建立的数学模型具有非凸、非线性的特征,优化求解易陷入局部最优。本文提出了一种竞争机制下的差分进化算法并应用于换热网络综合问题。首先,利用拉丁超立方实验设计方法获得初始种群,使其均匀分布在解空间中,以保证初始种群的多样性。其次,引入竞争机制,将整个种群分为竞争胜利群体与竞争失败群体,对竞争胜利群体采用反向随机搜索与贪婪选择相结合的方式进行深度优化;竞争失败群体则通过向竞争胜利群体学习,提升竞争失败群体的质量。在对个体进行变异操作时引入自适应收缩因子,提高算法的全局优化能力与局部优化能力。对典型案例的验证结果表明,与其他算法相比,利用该算法可以获得年综合费用更低的换热网络设计方案,可以用来求解中等规模的换热网络综合问题。 展开更多

关键词 换热网络 竞争机制 差分进化算法 同步综合 混合整数非线性规划

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基于神经区分器的KATAN48算法条件差分分析方法

19

作者 林东东 李曼曼 陈少真 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2023年第8期2462-2470,共9页

针对KATAN48算法的安全性分析问题,提出了一种基于神经区分器的KATAN48算法条件差分分析方法。首先,研究了多输出差分神经区分器的基本原理,并将它应用于KATAN48算法,根据KATAN48算法的数据格式调整了深度残差神经网络的输入格式和超参... 针对KATAN48算法的安全性分析问题,提出了一种基于神经区分器的KATAN48算法条件差分分析方法。首先,研究了多输出差分神经区分器的基本原理,并将它应用于KATAN48算法,根据KATAN48算法的数据格式调整了深度残差神经网络的输入格式和超参数;其次,建立了KATAN48算法的混合整数线性规划(MILP)模型,并用该模型搜索了前加差分路径及相应的约束条件;最后,利用多输出差分神经区分器,至多给出了80轮KATAN48算法的实际密钥恢复攻击结果。实验结果表明,在单密钥下,KATAN48算法的实际攻击的轮数提高了10轮,可恢复的密钥比特数增加了22比特,数据复杂度和时间复杂度分别由2^(34)和2^(34)降至2^(16.39)和2^(19.68)。可见,相较于前人单密钥下的实际攻击,所提方法能够有效增加攻击轮数和可恢复的密钥比特数,同时降低攻击的计算复杂度。 展开更多

关键词 分组密码 混合整数线性规划 KATAN算法 条件差分分析 神经区分器

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SPECK型算法的积分分析和不可能差分分析

20

作者 方玉颖 徐洪 《密码学报》 CSCD 2020年第2期158-168,共11页

SPECK系列算法是2013年由美国国家安全局提出的一类重要的轻量分组密码算法.算法整体采用变形的Feistel结构,轮函数是由模加,循环移位和异或组成的ARX模块,其中模加运算为算法主要的非线性部件.目前对于SPECK系列算法的研究主要分为两... SPECK系列算法是2013年由美国国家安全局提出的一类重要的轻量分组密码算法.算法整体采用变形的Feistel结构,轮函数是由模加,循环移位和异或组成的ARX模块,其中模加运算为算法主要的非线性部件.目前对于SPECK系列算法的研究主要分为两个方面:一是针对原始SPECK算法安全性的分析,主要的攻击方法包括差分分析、线性分析、积分分析和不可能差分分析等;二是对采用不同移位参数的SPECK型算法的分析,主要包含对它们抗差分分析能力的评估.本文在此基础上研究了采用不同移位参数的SPECK型算法的积分性质和不可能差分性质.我们先利用混合整数线性规划方法,基于可分性搜索了SPECK型算法的积分区分器;接着利用中间相错思想,基于模加运算的差分性质,搜索了SPECK型算法的不可能差分特征.结合已有的差分分析的结论,我们给出了不同分组长度下具有更强抵抗多种攻击能力的好的移位参数.特别的,在减轮情形下,当分组长度为32比特时,我们发现采用移位参数(9,2)的SPECK型算法比原始算法具有更强的抵抗差分分析、积分分析和不可能差分分析的能力. 展开更多

关键词 SPECK型算法 积分分析 不可能差分分析 可分性 混合整数线性规划 中间相错

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