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题名禁忌搜索与固定变量结合的启发式算法求解UBQP
被引量：4
- 1
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作者
王阳
苗克坚
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机构
西北工业大学计算机学院
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出处
《计算机应用研究》
CSCD
北大核心
2011年第1期131-133,共3页
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文摘
提出了将固定变量与禁忌搜索结合的启发式算法来求解UBQP。此算法包含两个阶段:采用禁忌搜索得到一个参考解;根据该参考解固定或释放若干变量。选择固定变量还是释放变量由搜索的历史信息决定。此算法动态地在禁忌搜索与固定或释放变量这两个阶段之间交替进行,直到停机条件满足为止。用提出的算法对国际文献中公认的15个难算例进行实算测试,得到了全部测试算例的最优解。实验结果表明,该算法是求解UBQP的一个高效求解算法。
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关键词
组合优化
启发式算法
禁忌搜索
固定变量
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Keywords
ubqp（unconstrained binary quadratic programming problem）
heuristics
tabu search
variable-fixation
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分类号
TP301.6
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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题名量子退火驱动的桁架结构拓扑优化设计方法
- 2
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作者
王炎
杨迪雄
雷振增
陈国海
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机构
大连理工大学工程力学系
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出处
《计算力学学报》
北大核心
2025年第3期339-345,361,共8页
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基金
国家自然科学基金(12032008,52378484)资助项目.
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文摘
为克服桁架结构传统拓扑优化方法面临的计算效率低、易陷入局部最优等局限,本文基于桁架基结构思想,提出了一种量子退火驱动的桁架结构刚度优化设计方法。首先,选取桁架结构的弹性应变能作为目标函数,将体积约束表达成惩罚项形式嵌入结构优化问题的哈密顿量中,形成无约束优化问题。然后,通过构造杆件截面积的增量与编码量子比特的指数型映射关系,同时引入辅助量子比特,并以量子退火算法驱动其变化来实现增量正负方向的调整,从而将体积约束下的桁架刚度最大化问题转化为量子退火机能够求解的二次无约束二进制优化问题。使用经典计算机执行有限元分析,在专用量子退火机上实现优化求解,发展了经典与量子计算混合优化框架。两个桁架拓扑优化算例验证了本文提出的算法的稳定收敛性,并展示了量子退火算法在结构优化领域的可行性与应用潜力,为工程优化设计提供了一种融合经典计算与量子算法的创新范式。
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关键词
桁架结构
拓扑优化设计
量子退火算法
量子计算
二次无约束二进制优化问题
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Keywords
truss structures
topology optimal design
quantum annealing algorithm
quantum computing
quadratic unconstrained binary optimization problem
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分类号
O342
[理学—固体力学]
O346
[理学—固体力学]
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题名基于量子计算的城市轨道交通网络末班车衔接优化
被引量：1
- 3
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作者
袁也
徐皓
王悉
王振明
魏艳
徐辉章
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机构
北京城市轨道交通咨询有限公司
北京交通大学自动化与智能学院
北京玻色量子科技有限公司
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出处
《都市快轨交通》
北大核心
2024年第2期139-145,共7页
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基金
国家自然科学基金(U2368204,62073024)
中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划(P2022X013)。
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文摘
针对城市轨道交通网络化运营下,各条线路运营时间存在差异性而导致乘客无法成功换乘的问题,本文开展面向城市轨道交通末班车衔接优化问题的研究,选取末班车到发时间为决策变量,以最小化失败换乘乘客数量为目标,构建了混合整数线性规划模型。考虑到线网规模扩大导致模型复杂度高的问题,本文率先将量子计算应用于上述优化模型求解中。首先将原始模型重构为计算规模更小的两阶段问题;进而将第一阶段优化模型转换为可以运行在量子计算机上的二次无约束二值化优化问题(quadratic unconstrained binary optimization,QUBO)模型,并基于相干伊辛机的光量子计算技术完成了算法开发和真机实测。为了验证所提方法的有效性,以北京地铁为例,将量子计算结果与商业求解器进行比较,验证了本文提出模型转换方法和量子计算方法的可行性,为进一步应用量子计算解决轨道交通行业复杂优化问题提供了技术支撑。
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关键词
城市轨道交通
网络化运营
末班车衔接优化
混合整数规划
量子计算
QUBO模型
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Keywords
urban rail transit
network operation
last-train connection optimization
mixed-integer programming,quantum computing,quadratic unconstrained binary optimization model
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分类号
U231
[交通运输工程—道路与铁道工程]
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题名基于分布估计的离散差分演化算法
被引量：4
- 4
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作者
周雅兰
王甲海
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机构
广东商学院信息学院
中山大学信息科学与技术学院
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出处
《计算机工程与设计》
CSCD
北大核心
2010年第4期825-828,888,共5页
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基金
国家自然科学基金项目(60805026
60905038)
+3 种基金
高等学校博士学科点专项科研基金项目(20070558052)
教育部留学回国人员科研启动基金项目(教外司留[2007]1108号)
广东省自然科学基金项目(07300630)
广东商学院校级科研基金项目(08BS52001)
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文摘
差分演化(DE)是解决优化问题的非常有效的新兴智能算法,但它主要用于连续优化领域,至今尚不能象解决连续优化问题那样有效的处理组合优化问题。首先提出了离散DE用于组合优化问题,然后在离散DE中引入分布估计算法(EDA)来提高性能,把EDA抽样得到的全局统计信息和离散DE获得的局部演化信息相结合来产生新解,形成基于EDA的离散DE算法。为了保持种群多样性,在提出的算法中引入了位翻转变异操作。实验结果表明,EDA能大大提高离散DE的性能。
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关键词
演化算法
离散差分演化
分布估计
无约束二进制二次规划问题
组合优化
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Keywords
evolutionary algorithm discrete differential evolution estimation of distribution unconstrained binary quadratic programming problem combinatorial optimization
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分类号
TP301.6
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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题名求解二次规划逆问题的非单调信赖域算法
- 5
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作者
高雷阜
于冬梅
赵世杰
陈曦
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机构
辽宁工程技术大学理学院系统科学研究所
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出处
《计算机应用研究》
CSCD
北大核心
2014年第12期3606-3608,共3页
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基金
国家教育部高校博士学科科研基金联合资助项目(20132121110009)
国家自然科学基金天元基金资助项目(11326224)
国家自然科学基金青年基金资助项目(11401284)
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文摘
为了提高求解二次规划逆问题的速度,提出了针对求解该问题的非单调信赖域算法。为了降低问题的复杂度,将二次规划逆问题转换为决策变量相对较少的对偶问题,采用增广Lagrange法构造对偶问题的子问题,并通过引入光滑函数将子问题转换为无约束优化问题,利用非单调信赖域算法进行求解。数值实验结果表明,该算法的迭代次数比牛顿算法、Gauss回代交替方向法少,运行速度快。因此,对于大规模二次规划逆问题,该算法更加有效。
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关键词
二次规划
逆问题
信赖域算法
非单调策略
牛顿算法
无约束优化
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Keywords
quadratic programming
inverse problems
trust region algorithms
nonmonotonic strategies
Newton method
unconstrained optimization
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分类号
TP301.6
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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题名球约束凸二次规划的一个算法
- 6
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作者
种国富
郭宗庆
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机构
焦作师范高等专科学校数学系
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出处
《海军工程大学学报》
CAS
北大核心
2007年第3期39-42,共4页
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基金
河南省自然科学基金资助项目(0511012000)
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文摘
针对球约束凸二次规划问题,利用Lagrange对偶将其转化为无约束优化问题,然后运用单纯形法对其求解,获得原问题的最优解。最后,对文中给出的算法给出了论证。
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关键词
球约束
凸二次规划
无约束优化问题
单纯形法
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Keywords
sphere-constrained
convex quadratic programming
unconstrained optimization problem simplex algorithm
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分类号
O242.2
[理学—计算数学]
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题名基于分布估计的离散差分骨干粒子群优化
- 7
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作者
周雅兰
王甲海
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机构
广东商学院信息学院
中山大学信息科学与技术学院
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出处
《计算机工程与应用》
CSCD
北大核心
2009年第29期1-6,17,共7页
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基金
国家自然科学基金(No.60805026)
高等院校博士学科点专项科研基金(No.20070558052)
+2 种基金
教育部留学回国人员科研启动基金(No.2007-1108)
广东省自然科学基金(No.07300630)
广东商学院校级科研项目(No.08BS52001)~~
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文摘
粒子群优化(PSO)和差分演化(DE)是两种新兴的优化技术,已经成功地应用于连续优化问题,但是它们至今尚不能像解决连续优化问题那样有效地处理组合优化问题。最近,有人提出差分骨干PSO(DBPSO)用于解决连续优化问题。首先提出离散DBPSO用于组合优化问题,然后在离散DBPSO中引入分布估计算法(EDA)来提高性能,把EDA抽样得到的全局统计信息和DBPSO获得的局部演化信息相结合来产生新解,形成基于EDA的离散DBPSO。实验结果表明EDA能大大提高离散DBPSO的性能。
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关键词
离散差分骨干粒子群优化
分布估计
无约束二进制二次规划问题
组合优化
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Keywords
discrete differential barebones Particle Swarm Optimization（PSO）
estimation of distribution
unconstrained binary quadratic programming problem
combinatorial optimization
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分类号
TP301.6
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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题名基于共轭梯度搜索的病态问题处理方法
被引量：2
- 8
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作者
刘杰
张娟娟
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机构
福州理工学院建筑学院
福州市勘测院
武汉大学资源与环境科学学院
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出处
《大地测量与地球动力学》
CSCD
北大核心
2019年第8期863-868,共6页
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基金
2018年福建省中青年教师教育科研项目(JT180742)
福建省本科高校一般教育教学改革研究项目(FBJG20180065)~~
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文摘
在最小二乘平差准则基础上,把病态平差问题转化为无约束的二次规划问题,并利用优化理论分析病态对平差解的影响。通过共轭梯度搜索算法在可行域中寻找最优步长因子,自动寻找最速下降方向,并给出迭代初值的设置方法。分析近似计算中病态问题与局部最优解的关系,讨论局部最优解的快速迭代方法,并通过实例验证算法的有效性,计算迭代的速度。由于整个过程没有对法方程系数矩阵进行求逆计算,该算法可用于处理大规模系数矩阵高病态的平差问题。
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关键词
病态问题
正则化方法
岭估计
无约束二次规划
共轭梯度
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Keywords
ill-posed problem
regularization method
ridge estimation
unconstrained quadratic programming
conjugate gradient
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分类号
P207
[天文地球—测绘科学与技术]
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