基于改进的多表达式编程算法的木材染色配方预测

1

作者 管雪梅 张威 杨渠三 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第7期2865-2873,共9页

由于珍贵木材日益稀缺以及过度开发导致的严重环境问题,有必要通过对普通木材进行染色来模仿珍贵木材的外观。在本研究中采用计算机辅助染色技术,实现对普通木材的高精度染色,从而创造出外观类似珍贵木材的替代品,减少人们对它们的依赖... 由于珍贵木材日益稀缺以及过度开发导致的严重环境问题,有必要通过对普通木材进行染色来模仿珍贵木材的外观。在本研究中采用计算机辅助染色技术,实现对普通木材的高精度染色,从而创造出外观类似珍贵木材的替代品,减少人们对它们的依赖。首先,基于基因表达编程(gene expression programming, GEP)的概念,提出了一种多表达式编程(multi-expression programming, MEP)算法来预测染料配比,考虑到多种染料之间的复杂相互作用,采用多基因表达,MEP算法能够处理这些复杂的多种染料之间的相互作用,从而得到更直观的函数表达式。为了提高MEP的函数挖掘准确性,自适应调整突变和重组算子的概率,并使用并行编程来增强函数挖掘效率。与基因表达编程的结果相比,MEP深入挖掘了函数关系,并在颜色预测中获得了0.113的相对偏差结果。 展开更多

关键词 木材染色 基因表达编程 多表达式编程 计算机颜色匹配 遗传算法 光谱反射率

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基于改进GEP的绿色柔性作业车间调度研究

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作者 王婷 于颖 赵曜 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第3期219-225,231,共8页

降低制造过程能源消耗和碳排放是近年来备受制造业关注的问题,车间生产是制造过程产生能耗的主要因素之一,合理的车间调度方法可以有效降低车间生产能耗和碳排放。针对绿色柔性作业车间调度问题(green flexible job shop scheduling pro... 降低制造过程能源消耗和碳排放是近年来备受制造业关注的问题,车间生产是制造过程产生能耗的主要因素之一,合理的车间调度方法可以有效降低车间生产能耗和碳排放。针对绿色柔性作业车间调度问题(green flexible job shop scheduling problem,GFJSP),提出了一种改进的多目标基因表达式编程(multi-objective gene expression programming,MOGEP)算法,并建立起以最大完工时间和总能耗为优化目标的数学模型。针对GFJSP的特点和MOGEP算法的求解方式,设计了用于车间调度问题的个体评价机制;针对算法特殊的基因构造形式,设计了基于K-表达式的变异操作和重组操作;提出了基于个体的自适应遗传算子,能够动态地调整遗传操作的概率;在MOGEP框架中融入了具有5层邻域结构的禁忌搜索策略,避免算法过早陷入局部最优。通过仿真对比实验证明,改进MOGEP算法在兼顾解的分布性的同时增强了全局收敛能力,具有更高的探索效率;且其生成的调度规则能够有效优化完工时间和生产能耗,具有实际应用价值。 展开更多

关键词 绿色柔性作业车间调度 多目标基因表达式编程 个体评价机制 自适应遗传算子 禁忌搜索策略

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高速铁路快运末端货物取送一体化优化研究 被引量：1

3

作者 李东颖 王力 +3 位作者 朱晓宁 刘文茜 闫伟 李会玲 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期11-21,共11页

随着我国快递业务量的持续增长和客户对快递服务水平要求的不断提高,传统的航空快递运输成本较高、运输条件限制多,公路快递运输能耗高、排放大的不足越发明显,制约了行业的快速发展。通过使用高速铁路承担快运货物的干线运输任务,优化... 随着我国快递业务量的持续增长和客户对快递服务水平要求的不断提高,传统的航空快递运输成本较高、运输条件限制多,公路快递运输能耗高、排放大的不足越发明显,制约了行业的快速发展。通过使用高速铁路承担快运货物的干线运输任务,优化高速铁路与城市相衔接的末端取送货网络,可以提高快运货物的运输效率和客户满意度。在高速铁路快运末端取送货网络设计的基础上,以最小化运输成本和最大化客户满意度为优化目标,建立上层转运与下层取配的双层多目标优化模型。针对模型多目标的特点,设计基于非支配排序的遗传算法NSGA-Ⅱ,并改进,使其适用于求解双层优化问题。对本文所提方法进行验证,求解结果显示,算法平均55.9代收敛,最终得到的Pareto最优解集中包括10个拥挤度在0.5左右的解,高速铁路快运次日达要求满足率最高为97%,最低为92%,平均值为94.3%。 展开更多

关键词 高速铁路快运 末端取送货 双层规划模型 NSGA-Ⅱ算法 多目标优化

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M-GEP:基于多层染色体基因表达式编程的遗传进化算法 被引量：32

4

作者 彭京 唐常杰 +1 位作者 李川 胡建军 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第9期1459-1466,共8页

该文提出了一种新的基于多层染色体基因表达式编程的遗传进化算法MGEP,新算法引入了多层染色体的概念,利用染色体构建的层次调用模型对个体进行表达,在解决实际函数发现、电路进化等实际问题中取得了良好效果.该文主要贡献包括:(1)提出... 该文提出了一种新的基于多层染色体基因表达式编程的遗传进化算法MGEP,新算法引入了多层染色体的概念,利用染色体构建的层次调用模型对个体进行表达,在解决实际函数发现、电路进化等实际问题中取得了良好效果.该文主要贡献包括:(1)提出了基于多染色体的基因表达式编程算法(MGEP);(2)建立了不同染色体的层次调用模型及存储结构;(3)提出并实现了基于染色体的重组算子和基因随机重组算子.对多基因GEP和单基因GEP的对比实验结果表明,平均进化辈数仅为后者的29%～81%. 展开更多

关键词 多层染色体 M-GEP 遗传进化 基因表达式编程

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基于模拟退火的并行基因表达式编程算法研究 被引量：15

5

作者 蒋思伟 蔡之华 +2 位作者 曾丹 李曲 程远方 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期2017-2021,共5页

本文提出一种基于GEP的混合并行算法,将模拟退火机制与遗传机制结合,以提高算法跳出局部最优的能力;同时引入多种群策略和迁移算子,实现了运行于一定规模处理器内的粗粒度可扩展并行计算.对序列推理、函数发现和太阳黑子预测三组数据测... 本文提出一种基于GEP的混合并行算法,将模拟退火机制与遗传机制结合,以提高算法跳出局部最优的能力;同时引入多种群策略和迁移算子,实现了运行于一定规模处理器内的粗粒度可扩展并行计算.对序列推理、函数发现和太阳黑子预测三组数据测试,与用基本GEP算法的结果进行对比,实验表明改进的算法具有更强的寻优能力和更高的稳定性. 展开更多

关键词 基因表达式程序设计 模拟退火 多种群策略 MPI 并行算法 符号回归

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基于多表达式基因编程的复杂函数挖掘算法 被引量：3

6

作者 代术成 唐常杰 +4 位作者 朱明放 陈瑜 乔少杰 向勇 李太勇 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期121-126,共6页

传统的基因表达式编程(Gene Expression Programming)挖掘复杂函数时,存在进化辈数过大、无法跳出局部最优解等问题,提出了基于多表达式基因编程的遗传进化算法,提高GEP的全局寻优能力,提出了一种新的多表达式基因编程的遗传进化算法(Mu... 传统的基因表达式编程(Gene Expression Programming)挖掘复杂函数时,存在进化辈数过大、无法跳出局部最优解等问题,提出了基于多表达式基因编程的遗传进化算法,提高GEP的全局寻优能力,提出了一种新的多表达式基因编程的遗传进化算法(Multi Expression Gene Programming,MEGP),建立了同一染色体内基因多层次编码、解码模型,理论上分析并比较了MEGP算法的表达空间复杂性,实现了多表达染色体遗传进化算法和染色体适应度评价算法。实验表明,在解决函数挖掘问题中,MEGP成功率是传统GEP的2~4倍。 展开更多

关键词 基因表达式编程 多表达式 函数发现 遗传进化

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基于人工免疫和基因表达式编程的多维复杂关联规则挖掘方法 被引量：14

7

作者 曾涛 唐常杰 +3 位作者 朱明放 向勇 刘胤田 陈鹏 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期136-142,共7页

为满足复杂数据挖掘应用对处理丰富语义的要求，引入了多维复杂关联规则概念，提出了通过人工免疫循环控制的基因表达式编程挖掘方法。构造了有特色的抗体和免疫细胞结构，能有效减少计算量；设计了特有的否定选择策略，可以消除无用的... 为满足复杂数据挖掘应用对处理丰富语义的要求，引入了多维复杂关联规则概念，提出了通过人工免疫循环控制的基因表达式编程挖掘方法。构造了有特色的抗体和免疫细胞结构，能有效减少计算量；设计了特有的否定选择策略，可以消除无用的和冗余的免疫细胞；引出了逆否规则与原规则同为强规则的启发式过滤准则，可有效约简规则数目。实验表明，新方法能够高效、准确地挖掘多维复杂关联规则；在一定条件下，新方法的否定选择策略可将挖掘效率提高达1～3个数量级。 展开更多

关键词 数据挖掘 多维复杂关联规则 元规则 基因表达式编程 人工免疫

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基于多线程评估的基因表达式编程算法 被引量：4

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作者 倪胜巧 唐常杰 +1 位作者 杨宁 左劼 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2012年第4期986-989,共4页

分析了基因表达式编程(GEP)算法的性能关键,指出提升的一个重要瓶颈是在个体评估阶段;结合多核CPU并行计算能力,提出了基于多线程评估的GEP算法(MTEGEP),并通过实验验证了MTEGEP的高效性:在双核CPU环境下MTEGEP运算速度是传统GEP的1.89... 分析了基因表达式编程(GEP)算法的性能关键,指出提升的一个重要瓶颈是在个体评估阶段;结合多核CPU并行计算能力,提出了基于多线程评估的GEP算法(MTEGEP),并通过实验验证了MTEGEP的高效性:在双核CPU环境下MTEGEP运算速度是传统GEP的1.89倍,而在8核CPU环境下达到了6.48倍。实验结果表明该算法能有效提升GEP算法的性能。 展开更多

关键词 数据挖掘 基因表达式编程 多线程 多核CPU 评估

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基于多表达式编程的分类算法研究 被引量：2

9

作者 张建伟 吴志健 +2 位作者 黄樟灿 姜大志 郭京蕾 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2010年第7期1371-1374,共4页

多表达式编程是一种基因可复用的线性遗传程序设计方法,目前已应用于许多数据挖掘问题,但在分类问题中的研究还比较少.针对多表达式编程的编码特点并结合现有分类方法,提出一种新的分类算法.该算法将分类规则蕴含于多表达式编程的染色体... 多表达式编程是一种基因可复用的线性遗传程序设计方法,目前已应用于许多数据挖掘问题,但在分类问题中的研究还比较少.针对多表达式编程的编码特点并结合现有分类方法,提出一种新的分类算法.该算法将分类规则蕴含于多表达式编程的染色体内,并按照适者生存的原则对分类规则进行演化挖掘.实验表明该算法具有可行性,能够达到较高分类精度. 展开更多

关键词 多表达式编程 遗传程序设计 分类 数据挖掘

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基于多候选的数学公式识别系统 被引量：10

10

作者 郭育生 黄磊 刘昌平 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2007年第7期1144-1150,共7页

提出了一种基于多候选方法的数学公式识别系统.该系统主要包括公式图像预处理,多候选公式符号分割和多候选公式结构分析3个部分.在公式符号切分中,使用3次动态规划方法对公式图像进行多候选公式符号切分.在公式结构分析中,采用层次结构... 提出了一种基于多候选方法的数学公式识别系统.该系统主要包括公式图像预处理,多候选公式符号分割和多候选公式结构分析3个部分.在公式符号切分中,使用3次动态规划方法对公式图像进行多候选公式符号切分.在公式结构分析中,采用层次结构方法多候选分析公式符号间的结构关系,然后使用LaTex格式和MathType格式表示数学公式的识别结果.为了确定符号间的空间位置关系,建立了符号的空间关系模型.在3268个公式图像组成的测试集上取得了78.2%的公式分析正确率. 展开更多

关键词 多候选 印刷体数学公式 动态规划 层次结构 空间关系模型

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快捷货物列车开行方案多目标优化模型及算法 被引量：22

11

作者 张玉召 严余松 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期111-116,共6页

快捷货物列车开行方案是铁路快捷货物运输组织的基础,也是服务货主的重要体现.本文综合考虑货主的需求及铁路的生产,以运送最多的货物需求量及最小化货主支出运输成本为目标,构建快捷货物列车开行方案的多目标优化模型,实现货流OD在可... 快捷货物列车开行方案是铁路快捷货物运输组织的基础,也是服务货主的重要体现.本文综合考虑货主的需求及铁路的生产,以运送最多的货物需求量及最小化货主支出运输成本为目标,构建快捷货物列车开行方案的多目标优化模型,实现货流OD在可选走行路径上列车内的分配;在建模时,将列车的编成辆数设定为可以在一个范围内灵活取值的决策变量,从而更符合快捷货物列车的特性;根据模型特点,设计了有偏好信息的遗传算法进行求解;最后,通过一个算例验证了模型和算法的可行性.研究结果表明,所提出的方法对铁路快捷货物运输组织具有一定的借鉴意义. 展开更多

关键词 铁路运输 快捷货物列车 开行方案 多目标规划模型 遗传算法

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基于多层染色体基因表达式程序设计的混合遗传进化算法 被引量：3

12

作者 杜欣 刘坤起 +2 位作者 康立山 谢大同 李悦乔 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2007年第4期956-959,共4页

提出了一种新的基于多层染色体基因表达式程序设计的混合遗传进化算法:M-GEP-GA。该算法在基因表达式程序设计的基础上引入了多层染色体,并采用与遗传算法相嵌套的二级演化方法。利用染色体构建的层次调用模型对个体进行表达,用基因表... 提出了一种新的基于多层染色体基因表达式程序设计的混合遗传进化算法:M-GEP-GA。该算法在基因表达式程序设计的基础上引入了多层染色体,并采用与遗传算法相嵌套的二级演化方法。利用染色体构建的层次调用模型对个体进行表达,用基因表达式程序设计方法优化模型结构,遗传算法优化模型参数。通过对三组数据测试,与用单基因GEP、多基因GEP的结果进行对比,实验表明改进的算法具有更强的寻优能力和更高的稳定性。 展开更多

关键词 多层染色体 基因表达式程序设计方法 遗传算法

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基于基因表达式编程的地面等待策略模型研究 被引量：2

13

作者 王冬磊 彭莉娟 +1 位作者 唐常杰 段磊 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期80-86,共7页

针对地面等待策略,给出了问题的具体描述,建立了基于基因表达式编程的地面等待策略模型。该模型考虑了不同机型航班延误费用不同的重要经济因素,采用多基因家族对航班和时隙进行编码。同时,针对有后继任务的航班提出双胞基因。结合实际... 针对地面等待策略,给出了问题的具体描述,建立了基于基因表达式编程的地面等待策略模型。该模型考虑了不同机型航班延误费用不同的重要经济因素,采用多基因家族对航班和时隙进行编码。同时,针对有后继任务的航班提出双胞基因。结合实际空中交通管理约束,对普通基因和双胞基因分别设计了适应度函数。实验仿真中,将本文算法与RBS算法、二次自然增长延误算法比较,在所有航班总延误费用较少的情况下,本文算法分配结果中有后继任务航班的总延误时间和总延误费用较RBS算法减少26%和32%,较二次自然增长算法减少了27%和31%,表明了模型和算法的有效性。 展开更多

关键词 地面等待 基因表达式编程 多基因家族 双胞基因

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基于RFID与基因表达式编程的经济统计时序挖掘 被引量：5

14

作者 刘齐宏 李天德 +3 位作者 周志斌 易彬 唐常杰 刘齐巍 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期121-124,共4页

为解决基因表达式编程(GEP)在符号回归、RFID分类及经济领域中对时序数据的挖掘速度和精度还不够的问题,提出了统计基因、统计染色体和统计时序-适应度的定义,并针对传统GEP经济时序模型进行了综合改进;提出了新颖的单变量时序和多变量... 为解决基因表达式编程(GEP)在符号回归、RFID分类及经济领域中对时序数据的挖掘速度和精度还不够的问题,提出了统计基因、统计染色体和统计时序-适应度的定义,并针对传统GEP经济时序模型进行了综合改进;提出了新颖的单变量时序和多变量时序挖掘算法,提高了GEP统计时序挖掘的速度和精度;实验表明,与传统GEP、单变量GEP时序算法相比,多变量GEP时序算法挖掘速度快,其预测精度比单变量时序算法高出5%以上。该算法同样适用于RFID以及其他经济系统中的时序数据挖掘。 展开更多

关键词 经济统计时序预测模型 单变量时序 多变量时序 GEP函数挖掘

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一种基于GEP的多层物流网络Prüfer编码优化算法 被引量：2

15

作者 李康顺 黄浩华 张文生 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期594-602,共9页

在对Prüfer编码研究的基础上,提出了一种基于基因表达式程序设计的多层物流网络Prüfer编码优化算法(GEPPCOA)。该算法一方面利用基因表达式程序设计的多基因结构特点,克服了传统演化算法中不能直接用个体表示多层物流模式的缺... 在对Prüfer编码研究的基础上,提出了一种基于基因表达式程序设计的多层物流网络Prüfer编码优化算法(GEPPCOA)。该算法一方面利用基因表达式程序设计的多基因结构特点,克服了传统演化算法中不能直接用个体表示多层物流模式的缺点;另一方面还对基因表达式程序设计原有的操作算子进行了针对Prüfer编码的改进。实验结果表明,使用GEPPCOA求解多层物流网络的Prüfer编码优化问题时,其各项支出费用性能指标均要好于传统的演化算法,提高了算法的收敛精度。 展开更多

关键词 演化算法 基因表达式程序设计 Prüfer编码 多层物流网络

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基于通用多核处理器平台的并行基因表达式编程算法 被引量：1

16

作者 吴江 唐常杰 +3 位作者 李太勇 姜玥 李自力 刘洋洋 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2011年第11期296-302,共7页

基因表达式编程(Gene Expression Programming,GEP)是一种计算量大且通用性强的新型进化算法,其传统计算形式不能充分利用目前主流的多核处理器。为提高算法效率,提出了基于通用多核处理器平台的并行基因表达式编程算法(Parallel Gene E... 基因表达式编程(Gene Expression Programming,GEP)是一种计算量大且通用性强的新型进化算法,其传统计算形式不能充分利用目前主流的多核处理器。为提高算法效率,提出了基于通用多核处理器平台的并行基因表达式编程算法(Parallel Gene Expression Programming Based on General Multi-core Processor,PGEP-MP)。主要工作包括:(1)分析通用多核处理器平台下并行基因表达式编程算法的机理;(2)利用MPI和OpenMP混合编程模型设计基于通用多核处理器平台的基因表达式编程算法的粗粒度与细粒度相结合的并行模型;(3)提出改进PGEP-MP算法效率的进化策略;(4)通过对函数挖掘和分类的实验证明,PGEP-MP算法提高了函数挖掘和分类的效率,在并行双核处理器数为4的情况下,PGEP-MP的平均并行加速比分别是传统GEP算法的4.22倍和4.06倍。 展开更多

关键词 基因表达式编程 多核处理器 并行 进化算法

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基于基因表达式编程的多目标优化多聚焦图像融合算法 被引量：1

17

作者 柴勇 何友 曲长文 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期1658-1662,共5页

图像融合的评价指标多种多样,但往往不能同时达到最优,有时甚至是相互矛盾的,融合可以看作是多个评价指标最优化的过程。提出基于改进基因表达式编程的空域和多尺度域多目标优化图像融合算法,为解决图像融合多目标优化搜索空间太大的问... 图像融合的评价指标多种多样,但往往不能同时达到最优,有时甚至是相互矛盾的,融合可以看作是多个评价指标最优化的过程。提出基于改进基因表达式编程的空域和多尺度域多目标优化图像融合算法,为解决图像融合多目标优化搜索空间太大的问题,提出多区域特征联合决策对种群进行初始化,改善初始种群的质量,以提高收敛速度。通过对多聚焦图像进行融合仿真实验,结果表明算法收敛速度快,可得到图像融合的Pareto优解。 展开更多

关键词 图像融合 多目标优化 基因表达式编程

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基于演化建模的图像配准模型

18

作者 王宗跃 张建伟 黄樟灿 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2007年第35期71-73,共3页

传统的多项式配准模型原理直观,计算简单,但由于采用多项式建立模型,往往带有局限性,对于复杂的配准可能无效;传统的物理配准模型虽然配准精度较高,但对成像的各种因素需要精确掌握,实际操作难度较大。演化建模只需要根据问题的特征来... 传统的多项式配准模型原理直观,计算简单,但由于采用多项式建立模型,往往带有局限性,对于复杂的配准可能无效;传统的物理配准模型虽然配准精度较高,但对成像的各种因素需要精确掌握,实际操作难度较大。演化建模只需要根据问题的特征来确定模型结构的一些基本组成单元,就可以自动建立较为精确的模型。针对以上传统图像配准模型的不足,并考虑到演化建模具有智能挖掘模型的优点,提出了一种基于演化建模的图像配准模型。最后给出了该方法在图像配准中的实验,实验结果表明该方法有较高配准精度,适用于图像配准。 展开更多

关键词 图像配准 演化建模 多表达式编程

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基于基因表达式编程优化PID调节器参数

19

作者 朱明放 唐常杰 +3 位作者 代术成 陈瑜 乔少杰 李川 《中山大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期18-22,共5页

应用基因表达式编程(GEP)优化PID调解器参数,提出了基于GEP的PID参数优化策略和适应度函数的设计方法;提出了基于GEP的PID参数优化的GEP-PID算法。实验表明,与Ziegler-Nichols(ZN)法相比,该算法使系统阶跃响应的超调量下降了65.45%,上... 应用基因表达式编程(GEP)优化PID调解器参数,提出了基于GEP的PID参数优化策略和适应度函数的设计方法;提出了基于GEP的PID参数优化的GEP-PID算法。实验表明,与Ziegler-Nichols(ZN)法相比,该算法使系统阶跃响应的超调量下降了65.45%,上升时间和调整时间分别缩短了38.5%和61.5%。 展开更多

关键词 基因表达式编程 PID调节器 参数优化 多目标优化

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多表达式编程的函数发现问题研究

20

作者 朱明放 任艳玲 张建斌 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2011年第3期1134-1137,共4页

函数发现问题是数据挖掘研究领域的重要任务之一,研究了基于多表达式编程的函数发现问题,多表达式编程是进化算法最新研究热点。介绍了多表达式编程的主要思想,包括基因结构,遗传算子设计,以及基本算法流程等,阐明了基于多表达式编程挖... 函数发现问题是数据挖掘研究领域的重要任务之一,研究了基于多表达式编程的函数发现问题,多表达式编程是进化算法最新研究热点。介绍了多表达式编程的主要思想,包括基因结构,遗传算子设计,以及基本算法流程等,阐明了基于多表达式编程挖掘函数关系的适应度函数设计方法。实验研究了多表达式编程挖掘函数关系,结果表明,多表达式编程基因编码效率高,空间利用率高,函数发现的能力强。 展开更多

关键词 多表达式编程 基因表达式编程 函数发现问题 进化计算 数据挖掘

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