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关键词： 动态车辆路径问题   k-Means聚类   蜣螂优化算法   2-opt算子   relocate算子  

摘要： 为了使车辆配送更具有现实性,贴合实际情况,解决资源浪费问题,建立以最小化总成本为目标的动态车辆路径模型(DVRP),并将其分解为求解多个静态VRP问题以解决动态性问题,同时提出了一种新型的改进的蜣螂优化算法(DBO)。在生成初始种群时,使用Kmeans聚类提升初始种群的质量,并对原本的DBO的4个子种群所执行的算子进行替代。在滚球阶段采用新的滚球策略更新,模拟繁殖产生新解,并引入了2-opt算子和relocate算子改进算法,进一步提升算法的搜索性能。最后结合数据集,运用Matlab分析算法性能。结果表明:所提算法与经典求解DVRP的算法相比,解的质量有了明显提升。

关键词： 聚类算法   K-means聚类   三支决策   萤火虫算法   变异策略  

摘要： 为解决三支聚类算法随机选取初始聚类中心会导致算法出现早熟现象,以及q近邻概念中q的取值需要通过不断重复实验得到等问题,提出一种变异萤火虫优化的三支聚类算法。通过萤火虫算法来解决初始中心点敏感的问题,以目标函数值作为萤火虫光亮强度进行聚类中心点的搜索,将求得的最优解作为算法的聚类中心进行迭代;提出边界域归属度公式以及自适应阈值,使得边界域中样本满足阈值条件情况下尽可能地划分到核心域当中,避免了边界域样本过多的问题。通过UCI数据集实验结果表明:改进后的算法大幅降低了迭代次数,提高了聚类结果准确率,也验证了该算法的稳定性和有效性。

关键词： 算法教学   学习逻辑   教学路径   策略  

摘要： 本文针对义务教育阶段信息科技课程中的算法教学,提出将算法逻辑与学生认知逻辑结合,构建“明确基本逻辑—抽象与建模—算法设计—验证与优化”的路径,并在此基础上应用“以简为始”“具体—抽象”“化错而解”等关键策略,进而有效提高算法教学效率。

关键词： 脆弱线路   改进盈利主导者算法   拓扑结构   电力系统   复杂网络  

摘要： 快速且准确辨识电网脆弱线路对于增强电网可靠性及预防大规模停电具有重要作用。提出了一种基于改进盈利主导者算法的电力系统脆弱线路识别方法。首先,构建了一个综合电力系统潮流动态和拓扑结构的相关网络。然后,通过引入线路权重和方向性,克服了传统盈利主导者算法仅考虑节点出度的局限性。最后,基于构建的线路相关网络和改进盈利主导者算法对电网关键线路进行辨识,并在IEEE 39节点系统上将该算法与其他几种常用的脆弱线路辨识方法进行比较,结果表明:在对改进盈利主导者算法所辨识的前7条脆弱线路进行静态攻击后,电力系统的电气孤岛数量显著增加,系统的剩余负荷率为43.7%,验证了改进盈利主导者算法在辨识脆弱线路方面的准确性和有效性。

关键词： 骶髂关节CT图像   Retinex   CLAHE   图像增强  

摘要： 针对骶髂关节疾病患者的个体差异等因素导致CT图像对比度不佳、图像边缘不清晰等问题,设计一种结合改进多尺度Retinex(MSR)和对比度受限的自适应直方图均衡化(CLAHE)的方法,用于增强骶髂关节CT图像。首先,对骶髂关节CT图像进行双边滤波以去除噪声,接着使用带Gamma校正的CLAHE算法对图像进行处理,提升图像的对比度。采用引导滤波与高斯滤波的联合加权作为中心环绕函数的Retinex算法对图像进行处理,以增强图像边缘信息。最终,加权融合两种处理后的图像,得到最终效果图。实验结果表明,该算法在图像信息熵、对比度、峰值信噪比方面显著优于传统算法。

关键词： 致密油藏   裂缝反演   三维裂缝   方差分析   主控因素  

摘要： 致密油藏压裂裂缝参数的反演对提高油气采收率具有重要意义。针对裂缝的三维表征参数,基于前期建立的三维离散裂缝模型,通过方差分析评估了致密油藏水平井衰竭式开采三维裂缝参数对产量影响,并明确了其中对产量起主导作用的主控因素,并基于粒子群算法对三维裂缝的参数进行了反演,同时结合主控因素对反演结果进行讨论。研究结果表明,三维裂缝的渗透率、长度和高度为影响产量的主控因素,基于数值模拟反演得到的裂缝参数(渗透率、长度和高度)的可靠性较高;所建立的反演方法以98.5%的精度成功识别三维裂缝的主控因素。

关键词： 结构优化   遗传算法   有限元   轻量化设计   临时转播塔  

摘要： 针对临时转播塔结构用钢质量较大且设计过程精细化程度低的问题,提出模块化临时转播塔结构及其优化设计方法.所提设计方法将参数化建模与综合优化相结合,利用ANSYS建立结构参数化有限元模型,考虑结构设计参数在寻优过程中引起的风荷载变化;采用初始替换、差异化、自适应遗传等5种策略提升浮点数编码遗传算法(FGA)的搜索能力和收敛性能,提出改进浮点数编码遗传算法(IFGA),综合优化临时转播塔结构的尺寸、形状和杆件布置形式,实现结构轻量化设计.工程实例的应用表明,模块化临时转播塔结构的力学性能良好;在结构轻量化方面,IFGA算法相较于FGA算法优化结果在用钢质量上降低18.9%,相较于学校算法、鲸鱼算法及改进灰狼算法具有更高的计算效率和寻优能力;建议的优化设计方法高效、可靠,能在确保结构安全的前提下较初始方案在用钢质量上降低33.2%.

关键词： YOLOv4算法   视频监控   视频流异常检测   MAP   矿山智能化  

摘要： 为了探究矿井复杂环境中视频流检测精度问题,提出1种基于YOLOv4深度优化的复杂环境视频流异常检测算法,增设SE模块提升特征提取效率,改进SPP、PANet模块优化异常检测能力;提取矿井现场真实数据,对数据集中4500多张异常行为进行模型训练,采用深度优化的YOLOv4算法进行识别,标注出视频异常行为。研究结果表明:相较于传统的YOLOv4算法,深度优化后的模型平均精确率均值(MAP)为98.02%,MAP提升16.6百分点,每秒传输帧数(FPS)提高至28.56。研究结果可为优化矿井复杂环境下视频流检测精度提供思路和方法。

关键词： 机械臂   轨迹规划   粒子群优化算法   多项式插值   增广拉格朗日乘子法  

摘要： 目前,在船舶制造工业中,采用机械臂焊接作业已逐渐取代传统人工作业,为了提高机械臂的工作效率和稳定性,提出了一种基于终端交叉和导向的扰动粒子群优化(Terminal Crossover and Steering-based Particle Swarm Optimization,TCSPSO)算法的机械臂运动时间最优轨迹规划方法。首先,构造5-7-5多项式插值函数,拟合机械臂关节空间中的运动轨迹,以机械臂运动时间最优为目标建立约束优化模型;然后,使用增广拉格朗日乘子法将约束优化问题转化为无约束优化问题,为了避免结果陷入局部最优,采用TCSPSO算法进行求解;最后,在MATLAB软件中进行仿真实验,得到了机械臂的最优运动时间和平滑的运动轨迹。结果表明,该方法可以有效地缩短机械臂的运动时间,保证了机械臂在运动过程中的稳定性。