改进混合量子算法在Job Shop调度中的研究 被引量：4

1

作者 傅家旗 叶春明 +1 位作者 谢金华 赵伟民 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第30期48-52,共5页

自从科学的管理思想引进生产过程中,管理者开始注重计算机的辅助作用。JobShop调度问题(JSP)是许多实际生产调度的简化模型,由于解空间的规模巨大,给求解带来了很大的挑战。在量子比特编码的基础上,设计了两种解码方式,结合微粒群算法(P... 自从科学的管理思想引进生产过程中,管理者开始注重计算机的辅助作用。JobShop调度问题(JSP)是许多实际生产调度的简化模型,由于解空间的规模巨大,给求解带来了很大的挑战。在量子比特编码的基础上,设计了两种解码方式,结合微粒群算法(PSO)的更新式对量子角进行智能调整,形成了混合量子算法(HQA)。但HQA在求解JSP时,效果并不好。在HQA的框架下,增加了一些寻优机制,使得算法求解性能有显著的提高,并称其为改进混合量子算法(IHQA)。 展开更多

关键词 混合量子算法 优化 调度

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混合量子算法在生产调度中的应用 被引量：4

2

作者 傅家旗 叶春明 赵伟民 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2009年第6期557-561,共5页

针对生产调度领域中的置换Flow Shop调度问题,在量子进化算法思想的基础上,进行了解码、最佳模式设计,并融入了优化方法,形成了混合量子算法(HQA).经过对多个算例的测试,证明HQA在生产调度领域能够提供良好的决策方案和依据.

关键词 混合量子算法 生产调度 代工 置换Flow Shop调度问题 优化

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混合量子算法及其在flow shop问题中的应用 被引量：3

3

作者 傅家旗 叶春明 谢金华 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第20期48-50,95,共4页

量子进化算法(QEA)是目前较为独特的优化算法,它的理论基础是量子计算。算法充分借鉴了量子比特的干涉性、并行性,使得QEA求解组合优化问题具备了可行性。由于在求解排序问题中,算法本身存在收敛慢,没有利用其它未成熟个体等缺陷,将微... 量子进化算法(QEA)是目前较为独特的优化算法,它的理论基础是量子计算。算法充分借鉴了量子比特的干涉性、并行性,使得QEA求解组合优化问题具备了可行性。由于在求解排序问题中,算法本身存在收敛慢,没有利用其它未成熟个体等缺陷,将微粒群算法(PSO)及进化计算思想融入QEA中,构成了混合量子算法(HQA)。采用flowshop经典问题对算法进行了测试,结果证明混合算法克服了QEA的缺陷,对于求解排序问题具有一定的普适性。 展开更多

关键词 量子进化算法 量子比特 微粒群算法 混合量子算法

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求解旅行商问题的混合量子算法 被引量：2

4

作者 傅家旗 叶春明 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2010年第5期466-470,共5页

提出了求解旅行商问题的混合量子算法(HQA).HQA以量子计算为基础,设计了移位解码,解决了构造路径难的问题.并采用微粒群算法的进化模式和跟踪保优模式,构造了动态惯性权重使量子角更新、更有效,增加了局部优化进行精细搜索.对多个算例... 提出了求解旅行商问题的混合量子算法(HQA).HQA以量子计算为基础,设计了移位解码,解决了构造路径难的问题.并采用微粒群算法的进化模式和跟踪保优模式,构造了动态惯性权重使量子角更新、更有效,增加了局部优化进行精细搜索.对多个算例的测试结果表明,HQA具备了求解旅行商问题的能力. 展开更多

关键词 混合量子算法 旅行商问题 优化

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基于置换Flow Shop调度问题的混合量子算法研究

5

作者 傅家旗 叶春明 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2010年第1期113-118,共6页

安排合理有效的生产调度是生产活动能井然有序开展,生产资源得到最佳配置,运作过程简明流畅的有力保证。置换Flow Shop调度问题是流水车间的典型问题,同时也是NP-C难题。从问题出发,设计了由量子进化,最佳模式和其他优化技术所构成的混... 安排合理有效的生产调度是生产活动能井然有序开展,生产资源得到最佳配置,运作过程简明流畅的有力保证。置换Flow Shop调度问题是流水车间的典型问题,同时也是NP-C难题。从问题出发,设计了由量子进化,最佳模式和其他优化技术所构成的混合量子算法(HQA)。HQA模仿量子行为迭代演化,将种群一分为二,种群1在量子作用和其他优化作用下,探索解空间。种群2保留最佳模式,提高了搜索的效率。经计算测试,验证了HQA在求解排序问题中的可行性,测试结果表明HQA具备了求解置换Flow Shop调度问题的能力。 展开更多

关键词 混合量子算法 优化 置换Flow Shop调度问题

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混合量子算法在旅行商问题中的应用研究

6

作者 傅家旗 叶春明 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2009年第2期160-164,共5页

针对旅行商问题(TSP)的特点提出了一种新的解码方式,结合了进化计算(EA)和微粒群算法(PSO)的思想,构造了独特的混合量子算法(HQA).为进一步提高算法的性能,构造了改进混合量子算法(IHQA).IHQA在更新个体时能够指导惯性权重进行动态变化... 针对旅行商问题(TSP)的特点提出了一种新的解码方式,结合了进化计算(EA)和微粒群算法(PSO)的思想,构造了独特的混合量子算法(HQA).为进一步提高算法的性能,构造了改进混合量子算法(IHQA).IHQA在更新个体时能够指导惯性权重进行动态变化,决定个体在下一代被吸引或扩散.经测试证明,两种混合算法均表现出强大的寻优能力,IHQA效率更高. 展开更多

关键词 量子比特 量子进化算法 混合量子算法

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混合量子-经典算法的配电网灾后拓扑重构方法 被引量：1

7

作者 付炜 谢海鹏 +2 位作者 王鹤峰 陈晨 别朝红 《西安交通大学学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期1-16,共16页

为及时有效地制定配电网拓扑重构策略以提升负荷快速恢复能力,基于量子计算的优越性,提出混合量子-经典(HQC)算法的弹性配电网灾后拓扑重构方法。首先,构建基于HQC算法的灾后配电网拓扑重构模型,以实现实际场景、优化问题、嵌入算法相... 为及时有效地制定配电网拓扑重构策略以提升负荷快速恢复能力,基于量子计算的优越性,提出混合量子-经典(HQC)算法的弹性配电网灾后拓扑重构方法。首先,构建基于HQC算法的灾后配电网拓扑重构模型,以实现实际场景、优化问题、嵌入算法相应模块在量子计算和经典计算环境下的协作交互过程。然后,将配电网拓扑重构问题构造为无约束离散优化子问题和有约束连续优化子问题,提出量子退火嵌入式交替方向乘子(QA-ADMM)算法,将离散子问题等效映射成量子可解释的伊辛模型后,部署在D-Wave量子退火计算机中,并与经典计算机中连续子问题迭代求解,采用自适应惩罚因子调节机制加速算法收敛。最后,通过IEEE 14、33、69、123以及改进的205节点的不同规模配电系统,分析验证了QA-ADMM算法的有效性、稳定性与可扩展性。结果表明,惩罚因子、目标函数惩罚项系数、量子退火中采样读取次数会影响所提算法的精度和收敛速度;优化问题规模扩大后,所提混合量子-经典算法计算优势更加明显,205节点配电系统算例下,计算效率较经典计算可提升约34%。 展开更多

关键词 弹性配电网 拓扑重构 混合量子-经典算法 量子计算 量子退火

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基于混合量子进化算法的自动化制造单元调度 被引量：16

8

作者 王跃岗 车阿大 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期2193-2201,共9页

为解决传统智能优化算法在求解自动化制造单元调度问题时易出现早熟、陷入局部最优等问题,提出了混合量子进化算法。该算法采用序列染色体和量子染色体相结合的混合编解码策略,利用构造启发式算法生成初始种群,避免了不可行解的大量产生... 为解决传统智能优化算法在求解自动化制造单元调度问题时易出现早熟、陷入局部最优等问题,提出了混合量子进化算法。该算法采用序列染色体和量子染色体相结合的混合编解码策略,利用构造启发式算法生成初始种群,避免了不可行解的大量产生;为提高算法的优化性能,进化过程中采用序列染色体和量子染色体同步交叉变异策略,并引入了基于图论的不可行解修复策略。通过与遗传算法、基本量子进化算法的对比实验,验证了算法的有效性。 展开更多

关键词 自动化制造单元 调度 混合量子进化算法 构造启发式算法

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基于量子混合蛙跳算法的含分布式电源配电网无功优化 被引量：16

9

作者 陈光宇 何健 +1 位作者 施蔚锦 赵威 《电网与清洁能源》 北大核心 2015年第5期36-41,46,共7页

将分布式电源(DG)的无功调节能力与传统的电压调节手段相结合,研究了含DG的配电网无功优化问题。建立以降低系统网损、抑制电压波动为综合目标的配电网模糊无功优化模型。通过蒙特卡罗仿真对配电网系统进行无功补偿选址,采用量子混合蛙... 将分布式电源(DG)的无功调节能力与传统的电压调节手段相结合,研究了含DG的配电网无功优化问题。建立以降低系统网损、抑制电压波动为综合目标的配电网模糊无功优化模型。通过蒙特卡罗仿真对配电网系统进行无功补偿选址,采用量子混合蛙跳算法求解含DG的配电网无功优化问题。最后,通过IEEE 33节点系统进行仿真计算,表明在配电网接入DG的基础上进行无功优化能较大程度地改善系统电压水平和降低系统网损,并且证明了所提算法的快速性和有效性。 展开更多

关键词 分布式电源 配电网 蒙特卡罗仿真 量子混合蛙跳算法 无功优化

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一种改进的网络控制系统中混合量子进化算法

10

作者 屈正庚 《现代电子技术》 2013年第8期1-3,共3页

提出了一种针对双层网络学习系统体系结构的新的混合量子克隆进化算法(HQCEA)。这种特殊的体系结构能达到更好的控制性能、更好的抗干扰能力并增强了对各种环境的适应性,优化了网络传输周期,增强了函数求解空间的多样性,并能有效地避免... 提出了一种针对双层网络学习系统体系结构的新的混合量子克隆进化算法(HQCEA)。这种特殊的体系结构能达到更好的控制性能、更好的抗干扰能力并增强了对各种环境的适应性,优化了网络传输周期,增强了函数求解空间的多样性,并能有效地避免陷入局部最优解。因此,网络资源得到合理分配以减少延迟和丢包,改进带有通信约束的网络利用。根据结果表明:HQCEA方法克服了传统QEA方法的缺点,而且能够在更短的时间内成功处理多峰连续函数以及复杂装置。 展开更多

关键词 多目标优化 混合量子进化算法 网络控制系统 混合量子克隆进化算法

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一种有效混合量子进化算法求解带容量约束的车辆路径优化问题 被引量：18

11

作者 曹高立 胡蓉 +1 位作者 钱斌 吴丽萍 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期1101-1113,共13页

针对带容量约束的车辆路径优化问题,提出一种有效混合量子进化算法。设计了基于二维量子位观测模型和可见度的解生成方式,实现了由该模型引导的全局搜索,将其用于发现解空间中的优质解区域;构造了一种基于客户间距离相近度的交换操作来... 针对带容量约束的车辆路径优化问题,提出一种有效混合量子进化算法。设计了基于二维量子位观测模型和可见度的解生成方式,实现了由该模型引导的全局搜索,将其用于发现解空间中的优质解区域;构造了一种基于客户间距离相近度的交换操作来提高解的质量;提出基于问题性质的交换和逆转操作来构造两阶段混合变邻域局部搜索,可对优质解区域进行快速细致的搜索,使算法的全局和局部搜索能力得到平衡。通过不同规模经典测试问题上的仿真实验和算法比较,验证了所提算法的有效性和鲁棒性。 展开更多

关键词 量子计算 车辆路径优化问题 混合量子进化算法 量子位观测模型 两阶段混合变邻域局部搜索

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一种新的混合量子进化算法 被引量：9

12

作者 解平 李斌 庄镇泉 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2008年第2期166-170,共5页

量子进化算法(QEA)用于多峰函数优化时,容易陷入局部最优。本文提出一种新的混合量子进化算法,通过双编码机制(经典二进制编码和量子概率编码),以及经典交叉和量子概率编码更新策略,实现了经典遗传算法与量子进化算法的有机结合,在发挥... 量子进化算法(QEA)用于多峰函数优化时,容易陷入局部最优。本文提出一种新的混合量子进化算法,通过双编码机制(经典二进制编码和量子概率编码),以及经典交叉和量子概率编码更新策略,实现了经典遗传算法与量子进化算法的有机结合,在发挥经典遗传算法全局优化能力的同时,利用量子概率搜索提高了算法的局部搜索能力。通过一组典型函数优化实验对该算法的性能进行了考察,并与QEA进行了比较。结果表明,本文算法在解的质量和收敛速度上都要优于QEA。 展开更多

关键词 量子进化算法 混合量子进化算法 函数优化

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混合量子进化算法在110kV变电站规划中的应用 被引量：4

13

作者 邹东海 张葛祥 +1 位作者 代植成 赵俊博 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2013年第20期105-111,共7页

针对城市电网中110 kV变电站规划这一组合优化问题,给出一种基于混合量子进化算法的变电站规划优化方法。该方法融合了量子进化算法收敛速度快,擅长全局搜索的优点和贪婪随机自适应算法局部搜索能力强的长处。将此方法应用到四川某县110... 针对城市电网中110 kV变电站规划这一组合优化问题,给出一种基于混合量子进化算法的变电站规划优化方法。该方法融合了量子进化算法收敛速度快,擅长全局搜索的优点和贪婪随机自适应算法局部搜索能力强的长处。将此方法应用到四川某县110 kV变电站容量规划中,计算结果表明该方法很好地完成了对该县变电站数量、主变容量的优化规划。结果符合该地区电力需求和未来电网建设形势,对该县电网下一步规划建设有重要参考意义,表明了方法的有效性。 展开更多

关键词 110 kV变电站规划 混合量子进化算法 量子进化算法 贪婪随机自适应搜索算法

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基于混合量子遗传算法的嵌入式系统软硬件协同综合算法 被引量：5

14

作者 郭荣华 李斌 庄镇泉 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期443-451,共9页

软硬件协同综合是嵌入式系统设计中的一个重要步骤。综合利用启发式算法和演化类算法的优点提出了一种混合量子遗传算法(HQGA)来解决软硬件协同综合问题,提高了求解质量和搜索效率,降低了计算代价。实验结果表明HQGA对软硬件协同综合问... 软硬件协同综合是嵌入式系统设计中的一个重要步骤。综合利用启发式算法和演化类算法的优点提出了一种混合量子遗传算法(HQGA)来解决软硬件协同综合问题,提高了求解质量和搜索效率,降低了计算代价。实验结果表明HQGA对软硬件协同综合问题的有效性:在得到相近结果的条件下,HQGA计算时间较量子遗传算法缩短50%以上;在计算相同代数的条件下,HQGA求解质量较量子遗传算法平均提高10%以上。 展开更多

关键词 量子计算 软硬件协同综合 混合量子遗传算法 遗传算法 启发式算法

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混合量子粒子群算法在光伏阵列MPPT中的应用 被引量：3

15

作者 张治 周媛媛 王林 《现代电子技术》 2021年第21期171-174,共4页

光伏阵列在局部阴影下的功率-电压曲线具有多峰值特性,采用量子粒子群算法的最大功率点跟踪方法可以有效地解决多峰值问题,但该算法易早熟收敛、陷入局部最优。对此,提出一种混合量子粒子群算法的光伏阵列最大功率点跟踪方法。该方法将... 光伏阵列在局部阴影下的功率-电压曲线具有多峰值特性,采用量子粒子群算法的最大功率点跟踪方法可以有效地解决多峰值问题,但该算法易早熟收敛、陷入局部最优。对此,提出一种混合量子粒子群算法的光伏阵列最大功率点跟踪方法。该方法将收缩-扩张系数与适应度值结合以提升算法搜索能力,将莱维飞行策略加入粒子位置更新的过程中,从而增加算法收敛后期的种群多样性。通过Simulink进行仿真实验,表明改进方法比量子粒子群算法的收敛速度快,且有效抑制了不收敛的现象,应用该方法能够有效地实现光伏多峰最大功率点跟踪。 展开更多

关键词 混合量子粒子群算法 局部阴影遮挡 光伏阵列 最大功率点跟踪 莱维飞行策略 收缩-扩张系数

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基于量子粒子群与标准粒子群混合算法的框架结构异构体系模型参数辨识 被引量：6

16

作者 张迁 丁建国 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期177-184,共8页

为了研究相邻框架结构地震碰撞问题,经常将框架结构动力学模型简化为树形拓扑结构,以提高计算效率。该文提出了一种将量子粒子群与标准粒子群结合的参数辨识方法,基于结构的动力特性等效原则,对框架结构建立适应于多体系统传递矩阵法(MS... 为了研究相邻框架结构地震碰撞问题,经常将框架结构动力学模型简化为树形拓扑结构,以提高计算效率。该文提出了一种将量子粒子群与标准粒子群结合的参数辨识方法,基于结构的动力特性等效原则,对框架结构建立适应于多体系统传递矩阵法(MS-TMM)高效计算的树形拓扑系统动力学模型,模型的相关力学参数的确定是基于量子粒子群与标准粒子群混合算法,由有限元方法计算得到模态参数,通过参数辨识的方法来完成。为了验证所提出方法的有效性,以三层框架结构为工程算例,将三层框架结构转化为树形拓扑力学模型,通过提出的参数辨识方法和标准量子粒子群算法分别进行参数辨识,并将两种方法的辨识结果分别利用多体系统传递矩阵法(MS-TMM)计算频率,将频率计算结果分别与Ansys结果进行比较。结果表明,该文方法的识别精度优于标准量子粒子群算法。 展开更多

关键词 多体系统传递矩阵法 框架结构 力学模型 量子粒子群与标准粒子群混合算法 参数辨识

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基于云模型的混合量子神经网络算法及其仿真研究

17

作者 刘小红 张人龙 《统计与信息论坛》 CSSCI 北大核心 2020年第2期17-23,共7页

在云模型、量子算法、神经网络算法等理论研究的基础上,设计了一种以量子比特神经元为信息处理单元的多层量子神经网络——基于云模型的混合量子神经网络算法。在标准数据集上进行的实验仿真表明:混合量子算法具有量子算法轨迹行为性能... 在云模型、量子算法、神经网络算法等理论研究的基础上,设计了一种以量子比特神经元为信息处理单元的多层量子神经网络——基于云模型的混合量子神经网络算法。在标准数据集上进行的实验仿真表明:混合量子算法具有量子算法轨迹行为性能的优势;同时该混合算法可将提取的特征输入到量子神经网络中对数据集进行分类。该算法改进了量子神经网络的损失函数,提高了误差分析性能。最后,通过仿真实验验证了该混合量子算法在收敛速度和鲁棒性等方面均优于量子神经网络算法。 展开更多

关键词 云模型 神经网络 量子算法 混合量子神经网络算法 鲁棒性能

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一种改进量子行为粒子群优化算法的移动机器人路径规划 被引量：16

18

作者 刘洁 赵海芳 周德廉 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2017年第B11期123-128,共6页

为实现移动机器人最优路径规划,提出了一种改进量子行为粒子群的优化算法(LTQPSO)。针对粒子群算法存在过早收敛的问题,利用个体粒子进化速度与群体离散度来动态调整惯性权重,使惯性权重具有自适应性与控制性,从而避免过早收敛;同时将... 为实现移动机器人最优路径规划,提出了一种改进量子行为粒子群的优化算法(LTQPSO)。针对粒子群算法存在过早收敛的问题,利用个体粒子进化速度与群体离散度来动态调整惯性权重,使惯性权重具有自适应性与控制性,从而避免过早收敛;同时将自然选择方法引入传统位置更新公式中,以保持种群的多样性,加强LTQPSO算法的全局搜索能力,加快算法的收敛速度;将改进后的LTQPSO算法应用于移动机器人路径规划中;最后通过理论仿真与移动机器人平台实验验证了该方法的有效性与可行性。 展开更多

关键词 路径规划 混合量子行为粒子群优化算法 移动机器人 优化算法

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多车型动态需求车辆路径问题建模及优化 被引量：56

19

作者 张景玲 赵燕伟 +2 位作者 王海燕 介婧 王万良 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期543-550,共8页

针对现代物流配送系统中客户需求动态变化、配送中心车型多样化以及车辆行驶路线开放式的特点,建立了多车型开放式动态需求车辆路径问题的两阶段数学规划模型。制定了相应的"预优化路线调度"和"实时动态调度"的两... 针对现代物流配送系统中客户需求动态变化、配送中心车型多样化以及车辆行驶路线开放式的特点,建立了多车型开放式动态需求车辆路径问题的两阶段数学规划模型。制定了相应的"预优化路线调度"和"实时动态调度"的两阶段求解策略,提出了混合2-OPT量子进化算法的求解方法,设计了一种将常用的整数编码转换为量子比特的编码方法,每一个染色体都代表一种行车路线方案,对于量子进化算法求得的行车路线方案,引入2-OPT优化方法,对线路内的子路径进行局部调整,进一步提高了算法的收敛速度。最后通过实例测试及与其他算法的比较,验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 物流 车辆路径 动态需求 多车型 两阶段模型 混合量子进化算法

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计及电压稳定指标的含DG配电网无功优化 被引量：7

20

作者 何健 陈光宇 +2 位作者 陶志东 王亚娟 许高俊 《陕西电力》 2015年第9期30-35,共6页

将分布式电源(DG)的无功调节能力与传统的电压调节手段相结合,研究了含DG的配电网无功优化问题。建立以降低系统网损、抑制电压波动和电压稳定指标为综合目标的配电网多目标无功优化模型。通过蒙特卡罗仿真对配电网系统进行无功补偿选址... 将分布式电源(DG)的无功调节能力与传统的电压调节手段相结合,研究了含DG的配电网无功优化问题。建立以降低系统网损、抑制电压波动和电压稳定指标为综合目标的配电网多目标无功优化模型。通过蒙特卡罗仿真对配电网系统进行无功补偿选址,采用模糊层次分析法确定各指标的权重系数,并基于量子混合蛙跳算法求解含DG的配电网无功优化问题。最后,通过IEEE 33节点系统进行仿真计算,结果表明在配电网接入DG的基础上进行无功优化能较大程度地改善系统电压水平和降低系统网损,并且证明了所提算法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 分布式电源 配电网 电压稳定 蒙特卡罗仿真 模糊层次分析法 量子混合蛙跳算法 无功优化

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