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关键词： 半导体晶圆制造   粒子群优化算法   滞留时间约束   调度  

摘要： 半导体晶圆制造系统是当今最复杂的制造系统之一,具有规模庞大、设备昂贵、多品种混合生产等复杂特征。如何有效地优化调度与控制方法对于缩短生产周期、提高设备利用率至关重要。近年来,多组合设备逐渐应用于晶圆加工,由于存在晶圆滞留时间约束,多组合设备的调度问题变得极为复杂且具有挑战性。以最小化生产周期为目标,提出了一种混合粒子群优化算法来解决多组合设备的调度问题,对粒子群优化算法的参数进行自适应混沌优化,实现全局搜索与局部搜索间的有效平衡,同时引入不可行解修复策略,对不可行解进行自适应修复,有效地提高了搜索效率和求解质量。最后基于实际生产数据进行仿真实验,计算结果表明,所提出的混合粒子群优化算法对解决多组合设备调度问题具有有效性和高效性。

关键词： 人工蜂群算法   自适应   局部搜索   和声微调幅度   加速度系数   差分学习   收敛速度   寻优  

摘要： 针对人工蜂群算法在处理复杂问题时易陷入局部最优的不足,提出一种自适应人工蜂群算法(APABC)。通过蜂群寻蜜的加速度系数随搜索过程而动态适应变化来提高算法的局部搜索性能,引入搜索蜜源能力较差的观察蜂向能够寻觅到更多蜜源的引领蜂学习交互策略,来进一步提高算法的全局搜索性能。将APABC算法与ABC算法进行性能对比测试,测试结果表明文中算法具有较快的收敛速度和较高的寻优精度,计算结果优于传统的ABC算法。

关键词： 推荐系统   社交关系   图神经网络   神经网络   注意力机制   评分预测   偏好偏移  

摘要： 为解决基于图神经网络社交推荐方法只考虑用户的社交关系,忽略了项目之间的相互依赖关系,以及没有考虑用户和项目的偏好偏移的问题,提出一种基于分布式和图注意力机制的社交推荐算法。利用图神经网络获得用户和项目之间的关联,得到用户和项目之间的依赖关系;把用户和项目的偏差看作向量,融合到学习用户和项目表示的过程中,利用分散邻域集捕获统计偏差偏移;结合多头注意力机制关注全局信息的权重分配,提升特征提取能力。在对Ciao和Epinions这两个真实数据集进行测试的过程中,所得结果显示,GNN-DMR模型在均方根误差和平均绝对误差这两个评价指标上,相较其它算法均展现出更低的数值,验证了该推荐系统模型的高效性和实用性。

关键词： 基因表达数据   频繁原子序列   基因关联熵   基因序列贝叶斯网络   疾病分类  

摘要： 基因表达数据作为生物学中一种特定类型的大数据,尽管基因表达值都是普通的实数值,但它们的相似性不是基于欧氏距离度量,而是基于基因表达值是否展现同升同降趋势。目前的基因贝叶斯网络以基因表达水平值为节点随机变量,没有体现这种子空间模式的相似性。因此,提出基于基因关联分析的贝叶斯网络疾病分类算法(BCGA),从带类标签的疾病样本-基因表达数据中学习贝叶斯网络并预测新疾病样本的分类。首先,将疾病样本离散化过滤以选择基因,并将降维后的基因表达值排序和置换为基因列下标;其次,分解基因列下标序列为长度为2的原子序列集合,而这个集合的频繁原子序列对应一对基因的关联关系;最后,通过基因关联熵度量因果关系,并用于贝叶斯网络结构学习。BCGA的参数学习也变得很容易,基因节点的条件概率分布只要统计该基因的原子序列和父节点基因的原子序列出现频次即可。在多个肿瘤和非肿瘤基因表达数据集上的实验结果表明,相较于已有的同类算法,BCGA的疾病分类准确率明显提高,分析时间有效缩短;另外,BCGA使用基因关联熵代替条件独立性,使用基因原子序列代替基因表达值,可以更好地拟合基因表达数据。

关键词： 矿山安全   爆破振动   质点峰值振动速度   自组织神经网络   元启发式算法   杂交模型   露天矿  

摘要： 提出一种基于自组织神经网络(SONN)和元启发式算法的露天矿爆破诱发地表振动预测方法,通过几种常用的元启发式算法,包括蝠鲼觅食优化(MRFO)、饥饿游戏搜索(HGS)、天鹰优化算法(AO)和裸鼹鼠算法(NMRA),以提高SONN模型的预测精度。利用k折交叉检验以确定算法最优参数,并用于重新训练模型以预测爆破诱发地表振动。以国内某露天矿为例验证了提出方法的有效性。研究结果表明,提出的4种模型均可准确预测爆破诱发地表振动,而在4种模型中,预测精度及可靠性由高到低排序均为:MRFO-SONN模型>HGS-SONN模型>NMRA-SONN模型>AO-SONN模型。推荐采用MRFO-SONN模型来预测由爆破活动诱发的地表振动。

关键词： 动火作业   Apriori算法   致因因素   事故预防  

摘要： 为研究动火作业事故致因及其相互作用,采用Apriori关联规则算法和内-外因理论相结合的方法,对2013-2023年100起动火作业事故致因进行深入分析。根据内-外因事故致因理论,从作业人员、设备设施、作业场所和作业管理4个方面对事故原因进行分类,分析不同事故原因的发生频数,构建动火作业事故致因因素集;采用Apriori算法挖掘事故致因间的关联关系,对强关联规则进行具体分析。研究结果表明:作业前检查不到位、安全教育培训不到位、安全主体责任落实不到位等是导致动火作业事故发生的关键致因因素,在此基础上提出针对动火作业安全的预防措施,并构建动火作业安全管控策略。研究结果可为揭示动火作业事故预防的关键点,减少动火作业事故的发生提供参考。

关键词： 卫星通信   多波束   粒子群算法   罚函数   功率分配  

摘要： 为了解决多波束卫星通信系统中不断增长的业务需求与有限功率资源之间的矛盾,先构建考虑有波束间干扰影响的多波束卫星通信系统的点波束容量模型,以最小化系统总二阶业务拒绝量为优化目标时,发现此优化目标不可证明为典型的凸优化问题,不能简单采用凸优化问题的常规解决办法,而粒子群算法则适合解决此类问题。由此提出了一种基于改进粒子群优化算法的卫星通信功率资源分配方法,对基本粒子群算法作出调整,引入惯性权重以避免其陷入局部最优结果,设计罚函数以处理优化问题中出现的限制条件,使粒子群算法更适合解决优化目标问题。最后的仿真结果表明,与均匀和比例分配算法相比,提出的分配算法有效地降低了系统总二阶业务拒绝量,并提升系统总容量。

关键词： 土石方剥离工程   设备管理   维修保养   三位一体   PLC   智能矿山  

摘要： 在矿山施工中土石方剥离工程作为关键的前期准备工作,其机械设备的性能与安全对于后续工程的顺利实施具有至关重要的作用。PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器),作为1种在设备自动化控制领域广泛应用的先进技术,凭借其高可靠性、强适应性及易于扩展的特性,已成为矿山机电设备控制系统中不可或缺的核心组件。文章聚焦于智能矿山中的土石方剥离工程,针对该领域的机电设备管理与维修保养进行创新性探索。构建土石方剥离工程设备的“三位一体”运行保障体系,该体系将设备本身、维护团队及点检人员作为核心工作主体,旨在全面、精准地捕捉设备状态信息。通过实施设备状态监测与数据融合应用策略,实现了对设备状态的掌控,进而推动了数字化智能预测性设备管理与维护模式的实施。这一举措不仅提升了设备管理的精细化水平,还有效降低了设备的维护成本,为智能矿山的可持续发展提供了有力支撑。

关键词： 采摘机械臂   路径规划   改进RRT算法   改进人工势场法   算法融合与切换  

摘要： 针对苹果采摘任务中因自然环境复杂造成的机械臂路径规划时间长、效率低、成功率低等问题,提出一种改进的融合切换路径动态规划算法。该算法以RRT算法为基础,引入动态阈值的目标偏置采样策略与人工势场法,通过引力场与斥力场改变新节点的生成位置,增加采样的目的性并提高收敛速度;在斥力势场系数中引入相对距离,通过与目标点之间的距离来克服目标不可达的问题;为增强算法的鲁棒性,设定阈值划分区域空间,根据当前节点所在位置动态切换至FGA-RRT(Failure-guided adaptive sampling region RRT algorithm)算法搜索,解决狭窄通道的问题,提高规划成功率;基于贪心算法对所得路径树进行优化处理,去除冗余节点,进一步缩短路径长度并优化路径平滑度,保证采摘机械臂运动的平稳性。分别对RRT算法、RRT*算法、GB-RRT算法、普通融合算法和改进的融合切换算法,在简单障碍、狭窄通道、复杂障碍以及简单三维空间等不同环境中进行仿真分析,结果表明:改进的融合切换算法在不同环境中都具有良好的适应性,规划效率高,迭代次数少,路径质量高。基于林间苹果园生长环境,搭建6自由度机械臂仿真实验室环境,进行避障采摘路径规划试验,改进的融合切换算法采摘效率比RRT算法提升74.74%,路径长度减少32.03%,采摘成功率提高8个百分点。试验结果表明本文算法在多变的苹果采摘场景中有更强的搜索能力。

关键词： 三维目标反演   多特征重构   注意力机制   深度学习   多任务学习  

摘要： 为了解决基于深度学习的三维反演方法中存在的内存占用大、训练耗时久的问题,提出基于多特征重构的三维目标反演算法.通过特征分解提取目标的水平区域、中心深度、垂直厚度和剩余密度4类特征,实现对三维模型的压缩,降低内存占用.设计多特征重构反演网络(MRNet),通过不同的Decoder实现对目标4类特征的预测,利用4类特征重构三维模型,实现对三维目标的反演.在网络输入端引入梯度联合实现对目标边界信息的增强.在跨层连接处引入CA注意力机制,实现对Decoder预测功能的分化,优化反演效果.模拟实验结果显示,MRNet的局部相对准确度相对于3D U-Net提升了30%以上,达到88.91%,每轮训练时间仅为3D U-Net的1/13.将MRNet应用于Vinton盐丘地区,较准确地得到了盖岩的分布情况,验证了MRNet具备一定的泛化性.