电力系统动态仿真数值积分算法研究综述 被引量：22

1

作者 戴汉扬 汤涌 +4 位作者 宋新立 苏志达 顾卓远 项胤兴 苏毅 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期3977-3984,共8页

随着电网系统的不断发展,仿真时间长、电网规模大、计算准确性要求高以及在线仿真速度快对电力系统动态仿真提出了更高的性能要求。数值积分算法是高性能仿真分析最重要的环节。文章围绕数值积分算法的3个性能指标,从积分格式、算法特... 随着电网系统的不断发展,仿真时间长、电网规模大、计算准确性要求高以及在线仿真速度快对电力系统动态仿真提出了更高的性能要求。数值积分算法是高性能仿真分析最重要的环节。文章围绕数值积分算法的3个性能指标,从积分格式、算法特性、仿真应用以及研究动态4个方面,对应用于电力系统动态仿真的经典积分算法(欧拉方法及其变形、梯形积分方法及其变形、Runge-Kutta法、线性多步法)和新型积分算法(Taylor级数法、矩阵指数法、配点法)进行了综述,分析了各算法的特性和优缺点。文章指出梯形积分法应用最为广泛,但在中长期仿真过程中Gear方法更受亲睐;而新型积分算法由于具备高阶精度和良好的数值稳定性,可以为电力系统高性能动态仿真计算提供参考。 展开更多

关键词 高性能计算 数值积分算法/求解器 电力系统动态仿真 微分代数方程

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面向造纸生产系统非线性多维度问题的求解器设计与应用

2

作者 李康昊 陈浩洲 +2 位作者 张洁 韩育林 满奕 《中国造纸》 北大核心 2025年第2期8-15,共8页

造纸工业智能化转型过程涉及大量高维数学模型的动态、实时求解问题。由于造纸生产系统的非线性、多维度和不确定性等特点,导致描述造纸生产的数学模型往往由庞大的方程组构成,同时,因造纸过程生产波动较大、生产切换频繁,需对复杂模型... 造纸工业智能化转型过程涉及大量高维数学模型的动态、实时求解问题。由于造纸生产系统的非线性、多维度和不确定性等特点,导致描述造纸生产的数学模型往往由庞大的方程组构成,同时,因造纸过程生产波动较大、生产切换频繁,需对复杂模型组进行频繁、高效的求解,以满足动态生产优化的需求。研究面向造纸模型求解问题的求解器,是解决该问题的关键。本研究针对造纸生产模型非线性多维度求解的特点,基于信赖域内点法和TikTak多起点优化算法,设计了面向非线性多维度造纸生产系统的全局优化求解器,实现了对复杂生产约束和不确定初始条件的高效求解。结果表明,本求解器在造纸干燥部优化案例中以100%的成功率找到全局最优解,单个案例平均求解时间为0.81 s,表现出高度稳健性。此外,在造纸能量系统优化案例中成功求解并节约了59.7%的计算资源和9.29%的计算时间。 展开更多

关键词 信赖域内点法 多起点优化算法 求解器 非线性优化

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基于改进NSGA-Ⅱ算法的航空器滑行路径多目标优化

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作者 钟庆伟 唐浩铭 +3 位作者 庾映雪 张永祥 姚俊杰 潘明思语 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第20期8737-8744,共8页

随着全球航空业的快速发展,机场场面航空器滑行管理难度增加,如何在保障安全和提升效率的同时减少对环境的影响变得尤为重要。针对该问题,以预防滑行路径冲突为基础约束条件,以滑行时间最短和二氧化碳(carbon dioxide,CO_(2))排放量最... 随着全球航空业的快速发展,机场场面航空器滑行管理难度增加,如何在保障安全和提升效率的同时减少对环境的影响变得尤为重要。针对该问题,以预防滑行路径冲突为基础约束条件,以滑行时间最短和二氧化碳(carbon dioxide,CO_(2))排放量最小为优化目标建立混合整数线性优化模型,并设计非支配排序遗传算法Ⅱ(non-dominated sorting genetic algorithmⅡ,NSGA-Ⅱ)进行动态求解。最后,以中国某枢纽机场为算例背景,借助Python语言实现NSGA-Ⅱ算法,并与商业优化求解器Gurobi进行对比。计算结果表明:航空器数量为14架次时,与优化前相比,总滑行时间减少约17.46%,CO_(2)排放量降低约18.35%;NSGA-Ⅱ算法得到的可行解与Gurobi所求最优解间的距离为1.083%,但NSGA-Ⅱ的求解时间相对减少95.0%。同时,通过多个算例测试表明,NSGA-Ⅱ算法在处理大规模多目标路径优化问题时具有显著优势。所提出的优化方案可有效提升机场场面运营效率并减少CO_(2)排放。 展开更多

关键词 滑行路径优化 多目标优化 非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ) 数学求解器 动态优化 CO_(2)排放

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基于Matlab-GUI的数值积分界面设计 被引量：16

4

作者 张建斌 赵静 许晓晴 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2017年第1期127-131,共5页

为了解决原函数完全未知、原函数已知但其形式复杂、原函数已知且存在解析解3种情况下的复杂积分计算问题,提出了关于数值积分界面的设计。将Matiab中可开发的GUI工具结合数值积分计算中的典型算法构造开放式的用户界面,设计出数值积分... 为了解决原函数完全未知、原函数已知但其形式复杂、原函数已知且存在解析解3种情况下的复杂积分计算问题,提出了关于数值积分界面的设计。将Matiab中可开发的GUI工具结合数值积分计算中的典型算法构造开放式的用户界面,设计出数值积分求解器并实现数值积分可视化功能;同时通过采用自定义方式设置积分区间等分数的思路,提高了梯形、辛普森、复合梯形、高斯-勒让德数和自适应5种积分方法的计算精度。最后,用所设计的数值积分GUI界面对3种类型复杂积分函数进行验证和求解,结果表明,该设计能在同一界面同时实现用5种积分方法按用户任意设定的精度进行积分求解并能将计算结果可视化,因此该界面具有适应性强、使用方便、界面友好、操作简洁的优点。 展开更多

关键词 数值积分 图形用户界面 MATLAB 积分求解器 可视化

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SMP集群系统上矩阵特征问题并行求解器的有效算法 被引量：5

5

作者 赵永华 迟学斌 程强 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期334-340,共7页

对称矩阵三对角化和三对角对称矩阵的特征值求解是稠密对称矩阵特征问题并行求解器的关键步.针对SMP集群系统的多级体系结构,基于Householder变换的矩阵三对角化和三对角矩阵特征值问题的分而治之算法,给出了它们的MPI+OpenMP混合并行算... 对称矩阵三对角化和三对角对称矩阵的特征值求解是稠密对称矩阵特征问题并行求解器的关键步.针对SMP集群系统的多级体系结构,基于Householder变换的矩阵三对角化和三对角矩阵特征值问题的分而治之算法,给出了它们的MPI+OpenMP混合并行算法.算法研究集中在SMP集群系统环境下的负载平衡、通信开销和性能评价.混合并行算法的设计结合了粗粒度线程并行模式和任务共享的动态调用方法,改善了MPI算法中的负载平衡问题、降低了通信开销.在深腾6800上的实验表明,基于混合并行算法的求解器比纯MPI版本的求解器具有更好的性能和可扩展性. 展开更多

关键词 SMP集群系统 MPI+OPENMP 混合并行算法 矩阵特征值问题 并行求解器

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高性能电力电子设计自动化求解器关键因素与解决方法 被引量：5

6

作者 袁立强 陆子贤 +1 位作者 戴宇轩 赵争鸣 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第20期7055-7067,共13页

电力电子设计自动化有望加快电力电子系统设计效率,优化设计结果,兼具实用性和通用性。但面对复杂结构的大容量电力电子装置设计问题时,现有的设计工具在设计速度和精度这两个矛盾性能上的权衡失调,无法应用于工程实践。当前研究侧重多... 电力电子设计自动化有望加快电力电子系统设计效率,优化设计结果,兼具实用性和通用性。但面对复杂结构的大容量电力电子装置设计问题时,现有的设计工具在设计速度和精度这两个矛盾性能上的权衡失调,无法应用于工程实践。当前研究侧重多物理模型的建立和求解,忽略了设计架构、设计流程、优化算法等求解器范畴的关键因素对设计性能的提升。文中提出一种用于电力电子设计自动化的求解器,方法论上,所提出的求解器与电力电子系统特性深度适配、与实用需求紧密结合、搭建统一框架,预留接口增加可扩展性和适用性;效果上,与已有设计工具相比,能在更短的设计周期内,优化并平衡了变换器损耗与体积的综合性能。最后,使用该工具设计一套50kW隔离双向DC-DC变换器样机,通过实验验证了所述工具计算合理性和优异性。 展开更多

关键词 电力电子设计自动化 计算机辅助设计工具 求解器 设计架构 设计流程 遗传算法 隔离双向直流变换器

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紫外月球敏感器月心矢量及月心距求解 被引量：1

7

作者 王艳宝 王立 蔡伟 《控制工程（北京）》 2005年第3期9-15,共7页

紫外月球敏感器是用于探月卫星的一种重要姿态测量部件。本文对该敏感器的成像特点进行了介绍，对月球图像信息的处理方法进行了探讨，给出了一套完整有效的月心矢量及月心距求解算法，同时，还给出了部分仿真处理结果。

关键词 紫外月球敏感器 图像信息处理 月心矢量 月心矩 姿态角 求解算法 敏感器 月球 矢量 紫外

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CDCLSAT求解器的重启策略分析 被引量：3

8

作者 程睿 周彩兰 +1 位作者 徐宁 周强 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期1136-1144,共9页

CDCL SAT求解器在形式验证等领域应用广泛,但重启策略众多且参数控制复杂,导致通常选择默认参数下的策略,从而降低求解器的效率和易用性.为了提高CDCL SAT求解器的实用性,通过实验分析重启序列、重启间隔、间隔增长系数等因素对实例求... CDCL SAT求解器在形式验证等领域应用广泛,但重启策略众多且参数控制复杂,导致通常选择默认参数下的策略,从而降低求解器的效率和易用性.为了提高CDCL SAT求解器的实用性,通过实验分析重启序列、重启间隔、间隔增长系数等因素对实例求解效率的影响,以及求解初期的决策变量数等行为特征数据集与重启策略集之间的关系.实验结果表明,通过改变重启策略可以提高求解效率,所得到的最优解比缺省解的效率可提高6 959%,平均提高411%;重启策略在求解过程中表现出较大的个体差异性和一定的群体差异性;相比重启频率,重启序列对求解效率影响更大.进一步用7种重启策略集合覆盖97%案列的最优重启策略,通过求解初期的特征值变化频率与相应的重启策略关联,为后期选择最优重启策略提供技术支持. 展开更多

关键词 CDCL SAT算法 SAT求解器 重启策略 重启序列 重启策略选择

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非结构网格下稀疏下三角方程求解器众核优化技术研究 被引量：3

9

作者 倪鸿 刘鑫 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2019年第B06期518-522,共5页

稀疏下三角方程求解器(SpTRSV)作为基础线性代数库中一个重要的算法,在大规模科学计算中有着广泛应用。在非结构网格中,由于非结构网格具有数据存储无序性、数据强相关性以及频繁地离散访存等特点,该算法在众核架构上难以实现有效的并... 稀疏下三角方程求解器(SpTRSV)作为基础线性代数库中一个重要的算法,在大规模科学计算中有着广泛应用。在非结构网格中,由于非结构网格具有数据存储无序性、数据强相关性以及频繁地离散访存等特点,该算法在众核架构上难以实现有效的并行。文中基于国产异构众核处理器SW26010体系结构的特点,针对非结构网格计算,提出了一种基于流水线串行-局部并行思想的通用众核优化方法。该方法能够有效减少非结构网格计算中的随机访存,提高计算效率,并且具有很好的扩展性。基于该算法对多个实际应用算例进行众核优化,实验结果表明:该方法能够实现单核组3倍以上的加速,显著降低了运行时间。 展开更多

关键词 稀疏下三角方程求解器 非结构网格 SW26010 异构众核优化 并行算法

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SMT求解技术的发展及最新应用研究综述 被引量：11

10

作者 王翀 吕荫润 +2 位作者 陈力 王秀利 王永吉 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2017年第7期1405-1425,共21页

可满足性模理论(satisfiability modulo theories,SMT)是判定一阶逻辑公式在组合背景理论下的可满足性问题.SMT的背景理论使其能很好地描述实际领域中的各种问题,结合高效的可满足性判定算法,SMT在测试用例自动生成、程序缺陷检测、RTL(... 可满足性模理论(satisfiability modulo theories,SMT)是判定一阶逻辑公式在组合背景理论下的可满足性问题.SMT的背景理论使其能很好地描述实际领域中的各种问题,结合高效的可满足性判定算法,SMT在测试用例自动生成、程序缺陷检测、RTL(register transfer level)验证、程序分析与验证、线性逻辑约束公式优化问题求解等一些最新研究领域中有着突出的优势.首先阐述SMT问题的基础SAT(satisfiability)问题及判定算法;其次对SMT问题、判定算法进行了总结,分析了主流的SMT求解器,包括Z3,Yices2,CVC4等;然后着重介绍了SMT求解技术在典型领域中的实际应用,对目前的研究热点进行了阐述;最后对SMT未来的发展前景进行了展望,目的是试图推动SMT的发展,为此领域的相关人员提供有益的参考. 展开更多

关键词 可满足性模理论 SMT求解器 SMT求解算法 测试用例自动生成 程序缺陷检测 云计算

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求解非线性互补问题的微分方程方法(英文) 被引量：7

11

作者 周丽美 张立卫 贺素香 《运筹学学报》 CSCD 北大核心 2005年第3期8-16,共9页

本文构造了一种求解非线性互补问题的微分方程方法.在一定条件下,证明了微分方程系统的平衡点是非线性互补问题的解并且基于一般微分方程系统的数值积分建立了一个数值算法.在适当的条件下,证明了此算法产生的序列解是收敛的,本文最后... 本文构造了一种求解非线性互补问题的微分方程方法.在一定条件下,证明了微分方程系统的平衡点是非线性互补问题的解并且基于一般微分方程系统的数值积分建立了一个数值算法.在适当的条件下,证明了此算法产生的序列解是收敛的,本文最后给出了数值结果,该结果表明了此微分方程方法的有效性. 展开更多

关键词 运筹学 微分方程方法 非线性互补问题 非线性互补问题 微分方程系统 求解 数值算法 数值积分 数值结果 平衡点 证明 收敛

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基于回答集编程的Banks选举求解方法 被引量：1

12

作者 赖河蒗 陈红英 +1 位作者 赖博先 柯万添 《计算机工程》 CAS CSCD 2013年第8期266-269,共4页

采用启发式算法的Banks选举在进行求解时执行效率较低。为解决该问题,提出一种基于回答集编程(ASP)的求解方法。通过建立Banks选举问题到ASP问题的映射,编写相对应的ASP,调用回答集求解器进行求解,得到的每一个ASP模型就是Banks选举问... 采用启发式算法的Banks选举在进行求解时执行效率较低。为解决该问题,提出一种基于回答集编程(ASP)的求解方法。通过建立Banks选举问题到ASP问题的映射,编写相对应的ASP,调用回答集求解器进行求解,得到的每一个ASP模型就是Banks选举问题的一个解。实验结果表明,当问题规模为200时,该方法的求解时间为4.196 s,求解效率高于手工启发式方法。 展开更多

关键词 回答集编程 Banks选举 计算复杂度 求解器 启发式算法 最大传递子图

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基于正态分布相似性的双视角点云配准方法

13

作者 李朝龙 庞善民 +2 位作者 王超玉 王翌丰 史鹏程 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第6期1179-1190,共12页

针对现有“点到点”双视角点云配准算法效率慢、精度低的问题,提出基于正态分布相似性的双视角点云配准方法.将传统“点到点”配准问题转化为“分布到分布”配准问题,利用K-means聚类算法生成若干正态分布聚簇来拟合原始点云数据,再对... 针对现有“点到点”双视角点云配准算法效率慢、精度低的问题,提出基于正态分布相似性的双视角点云配准方法.将传统“点到点”配准问题转化为“分布到分布”配准问题,利用K-means聚类算法生成若干正态分布聚簇来拟合原始点云数据,再对这些正态分布聚簇进行配准,从而降低计算开销,提升配准效率;将Kullback-Leibler散度引入最近邻匹配正态分布的相似性评估,从而削弱非重叠数据区域对配准的负面影响,提升配准精度.使用李代数求解器来获取最终的配准结果.为了验证所提方法的有效性,选取其他8种双视角点云配准方法进行比对,其中包含多种“点到点”配准方法.结果表明,本研究所提算法在保持较低计算开销的同时,有效提升了配准的稳定性和精确性.在2个数据集上进行真实场景实验,证明了本研究所提算法在真实环境配准任务上拥有较好的应用潜力. 展开更多

关键词 双视角配准 部分重叠配准 正态分布变换 K-MEANS聚类算法 Kullback-Leibler散度 李代数求解器

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基于TSP的图的路包装问题的算法研究

14

作者 王继强 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2011年第21期220-222,共3页

图的路包装问题是一类有着重要应用背景的最优化问题,然而它在计算复杂度上是NP-困难的。受Hassin和Rubinstein的思想启发,在max-TSP问题的基础上给出了完全图的路包装问题的近似算法,分析了算法的复杂度和近似比;基于LINGO软件的算例... 图的路包装问题是一类有着重要应用背景的最优化问题,然而它在计算复杂度上是NP-困难的。受Hassin和Rubinstein的思想启发,在max-TSP问题的基础上给出了完全图的路包装问题的近似算法,分析了算法的复杂度和近似比;基于LINGO软件的算例表明了算法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 路包装 旅行商问题(TSP) 哈密尔顿圈 近似算法 交互式的线性和通用优化求解器(LINGO)

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应用Python-GPU求解的实时混合试验方法研究 被引量：1

15

作者 董晓辉 唐贞云 +1 位作者 李振宝 杜修力 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期517-525,共9页

提出了基于Python和图形处理器(GPU)数值求解的实时混合试验系统。将土-结相互作用系统作为试验模型,使用Python-GPU代替CPU数值求解,对提出的实时混合试验系统进行了仿真与试验验证。研究结果表明,使用Python-GPU对无条件稳定算法求解... 提出了基于Python和图形处理器(GPU)数值求解的实时混合试验系统。将土-结相互作用系统作为试验模型,使用Python-GPU代替CPU数值求解,对提出的实时混合试验系统进行了仿真与试验验证。研究结果表明,使用Python-GPU对无条件稳定算法求解,积分步长20 ms时GPU实时求解模型自由度超过24000,是同一台计算机CPU求解规模的7倍左右,提升了实时混合试验的试验能力。 展开更多

关键词 实时混合试验 图形处理器 PYTHON 数值积分算法 求解效率

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基于再生制动能利用的高铁列车运行图优化 被引量：3

16

作者 革新 张玉召 黄志鹏 《深圳大学学报（理工版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期539-545,I0001,共8页

动车组列车在制动时会产生大量再生制动能源,可供同一供电分区牵引列车使用,充分利用再生制动能可以降低运营能耗并节约运营成本.利用列车始发站发车时刻及停车站停站时间的可控性,考虑多列车安全运行间隔与动车组交路中车次接续时间等... 动车组列车在制动时会产生大量再生制动能源,可供同一供电分区牵引列车使用,充分利用再生制动能可以降低运营能耗并节约运营成本.利用列车始发站发车时刻及停车站停站时间的可控性,考虑多列车安全运行间隔与动车组交路中车次接续时间等约束条件,以再生制动能利用最大化为目标构建节能时刻表模型,使用Gurobi求解器求解,并通过实例检验模型有效性.结果表明,优化后的列车运行图再生制动能利用率为49.3%,节约的牵引能耗可达14967.622 kW⋅h,节能效果显著;对比退火算法的模拟结果表明,使用Gurobi求解器后的模型精度与效率均较优.研究结果可为铁路运输部门编制节能运行图提供参考. 展开更多

关键词 交通规划 运行图节能优化 高铁列车 再生制动能 Gurobi求解器 模拟退火算法

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基于动态符号执行的勒索软件检测方法 被引量：3

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作者 陈政 方勇 +1 位作者 刘亮 左政 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期104-110,共7页

针对目前因勒索软件造成网络安全事故的问题,在对大量勒索软件样本进行分析的基础上,提出一种基于动态符号执行的勒索软件检测与分析方法。基于插桩工具Pin和约束求解器STP构建ADRAS系统模型,利用动态符号执行和可满足性模理论技术监控... 针对目前因勒索软件造成网络安全事故的问题,在对大量勒索软件样本进行分析的基础上,提出一种基于动态符号执行的勒索软件检测与分析方法。基于插桩工具Pin和约束求解器STP构建ADRAS系统模型,利用动态符号执行和可满足性模理论技术监控勒索软件的加密函数,同时捕捉勒索软件加密行为以及相关的加密信息,从而对多个家族的勒索软件进行检测。实验结果表明,ADRAS系统模型可检测15种已知勒索软件家族的样本,包括著名的CryptoLocker以及最近爆发的WannaCry。 展开更多

关键词 勒索软件 动态符号执行 约束求解器 混合加密算法 恶意代码

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实数域上的并行约束逻辑程序设计系统及其实现技术

18

作者 王念永 刘椿年 聂文英 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 1998年第4期1-6,共6页

主要讨论了在线程模式下实数域上的约束逻辑程序设计系统CLP（R）的Herbrand域和实数域并行求解的两种可行策略：1）单约束求解器线程并行策略．2）多约束求解器线程并行策略。并着重介绍了基于前一种策略实现的BPU－PARCLP（R）系统的... 主要讨论了在线程模式下实数域上的约束逻辑程序设计系统CLP（R）的Herbrand域和实数域并行求解的两种可行策略：1）单约束求解器线程并行策略．2）多约束求解器线程并行策略。并着重介绍了基于前一种策略实现的BPU－PARCLP（R）系统的并行算法和实现技术． 展开更多

关键词 程序设计 线程 CLP 求解器 并行算法

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基于SAT的多目标故障测试向量动态压缩方法

19

作者 张诗芳 刘波峰 朱志杰 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2013年第9期2681-2683,共3页

针对传统的自动测试图形向量生成采用逐个求解单一故障模型导致生成测试向量数据量巨大的缺点,提出一种基于布尔满足性(boolean satisfiability,SAT)的多目标故障测试向量动态压缩方法,同时论证多目标故障测试生成问题为布尔满足性问题... 针对传统的自动测试图形向量生成采用逐个求解单一故障模型导致生成测试向量数据量巨大的缺点,提出一种基于布尔满足性(boolean satisfiability,SAT)的多目标故障测试向量动态压缩方法,同时论证多目标故障测试生成问题为布尔满足性问题。该方法将具有鲁棒性的SAT算法嵌入经典的动态压缩流程中,首先利用经典动态压缩算法求解最小测试向量检测大部分失效故障,然后采用SAT求解器对未测出的多故障电路进行同一求解和附加约束求解方式,最终得到故障覆盖率高的测试向量和同一测试最大故障列表。实验数据表明,在相同电路模型情况下,此方法求得的测试向量相比经典动态压缩减少高达70%。 展开更多

关键词 布尔满足性求解器 多目标故障 动态压缩算法 最大故障列表

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离散系统的最小误差熵估计

20

作者 田玉楚 徐功仁 《海军工程大学学报》 CAS 1989年第3期41-46,共6页

本文为有效地求解离散MEE估计问题提供了新颖实用的方法。从穷搜法出发分别建立了AI启发式算法和良好结构情况下的降维搜索算法,从而有效地缩小了搜索空间。

关键词 误差熵 离散系统 启发式算法 搜索空间 估计器 最小误差 聚类数 搜索算法 问题求解过程 信息理论

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