2016, 31(11):1921-1935. DOI: 10.13195/j.kzyjc.2015.1164
摘要:
提出一种新的约简算法. 首先以全局等价类为最小计算粒度, 提出粗等价类概念, 深入研究其性质并证明粗等价类下求核和约简与原决策系统等价; 剖析3 类粗等价类与正区域间的内在关联, 设计针对1 和??1 两类粗等价类双边删减下正区域的渐增式等价计算方法, 从而设计双向剪枝策略以及多次Hash 的属性增量划分算法, 基于此给出高效完备的约简算法. 最后用UCI 中20 个决策集、海量、超高维3 类数据集从多个角度进行验证, 结果表明, 所提出的约简算法的完备性和高效性在绝大多数情况下优于现有算法, 尤其适用于海量数据和超高维数据集.
2016, 31(11):1936-1944. DOI: 10.13195/j.kzyjc.2015.0391
摘要:
机器人自定位是实现机器人自动导航及其他智能行为的前提, 一种基于光束平差法的移动机器人双目视觉里程计可以有效地实现机器人自定位. 为此, 首先采用点模式匹配方法建立相邻图像之间的特征匹配关系, 根据立体视觉算法得到匹配点对的三维对应关系; 然后, 计算摄像机的相对运动参数, 并采用光束平差分段优化算法对其进行优化. 所提出的双目视觉里程计能够避免车轮半径变化、空转、打滑等对里程计测量精度的影响, 相对定位精度较高.
2016, 31(11):1945-1952. DOI: 10.13195/j.kzyjc.2015.1023
摘要:
利用多信号模型可简明表征系统因果关系以及盲源分离算法可提取系统本源信息的特点, 提出一种新颖有效的复合故障诊断方法. 首先, 针对复合故障下多信号模型出现冗余测试和故障模糊组的情况, 应用盲源分离算法实现测点信息的盲分离, 基于盲信号重建多信号模型的因果结构; 其次, 理论分析了该方法对复合故障具有良好的可诊断性. 轧制过程AGC系统的实验结果表明, 所提出方法对双复合故障和部分多复合故障的隔离和定位准确率可达100%.
2016, 31(11):1953-1959. DOI: 10.13195/j.kzyjc.2015.1432
摘要:
研究多周期环境下的第三方物流(3PL) 可靠性网络设计问题, 并考虑蓄意攻击中断. 建立多层的3PL 可靠性网络设计模型. 网络优化模型在满足可靠性约束条件下优化各周期的网络结构, 包括物流设施的开设和运输量的确定, 使网络总成本最小. 蓄意攻击模型优化各周期的攻击策略使网络服务水平最低. 根据问题模型的特点, 设计改进的两层分布估计算法, 上层分布估计算法求解多周期3PL 网络设计模型, 下层分布估计算法求解多周期攻击模型. 最后, 通过仿真实验表明了模型的合理性和算法的有效性.
2016, 31(11):1960-1966.
摘要:针对现有直觉模糊核匹配追踪算法采用贪婪算法搜索最优基函数而导致学习时间过长的局限性,基于弱贪婪策略,提出了一种随机直觉模糊核匹配追踪算法。该算法不需要保证每次迭代过程都能搜索到当前最优基函数,仅需要在原搜索空间随机抽取一个较小的核字典子集进行搜索的方式来获得近似最优基函数,从而有效地减少一次迭代过程的搜索空间,大大降低了算法的训练时间。实验结果表明,与传统方法相比,本文方法在识别率相当的情况下有效缩短一次匹配追踪时间,计算效率明显提高,且所得模型具有稀疏性好,泛化能力高等优点。
2016, 31(11):1967-1972.
摘要:针对群智能优化算法求解高维多峰函数时,难以优化粒子每一维和易陷入局部极值点问题,在分析了量子行为粒子群优化(QPSO)算法机理的基础上,对QPSO算法进行改进:采取前后代粒子逐维对比优化,以及构造一种新的调控收缩-扩张系数的函数。实验结果表明,改进算法在收敛精度与收敛速度上都十分显著地优于QPSO算法,而且具有很强的避免陷入局部最优的能力,非常适合求解高维、多峰优化问题。
2016, 31(11):1973-1978.
摘要:适宜的矿浆pH值是泡沫浮选高效生产的关键。针对浮选矿浆pH值无法在线检测和控制滞后的问题,提取pH关联泡沫表面敏感特征,建立了基于仿射传播聚类(AP)的多模型最小二乘支持向量机(LSSVM)软测量模型;提出一种基于差分进化(DE)的在线支持向量回归(OSVR)pH值预测控制方法,离线建立和在线校正pH值预测模型,采用DE优化方法求解预测控制决策变量实现pH值实时控制。金锑浮选工业数据表明所提出的控制策略稳定了矿浆pH值,减少了药剂消耗。
2016, 31(11):1979-1984.
摘要:考虑突发事件造成应急设施服务能力受损的情景,通过最大、最小临界覆盖距离定义应急设施对需求点的应急服务质量,在满足需求点最低服务质量和数量要求条件下,以最大化加权服务质量期望值为目标建立了应急设施选址模型。设计了一种基于模拟退火的求解算法,通过对临界覆盖距离、最低服务质量要求、设施服务能力等参数的数值试验,表明本文模型与算法可为解决应急设施选址决策提供有益的参考。
2016, 31(11):1985-1990.
摘要:无线传感器网络是一种能量受限的网络,而在数据传输时,网络拥塞以及节点能量的非均衡消耗则会造成能量的浪费;因此,如何避免网络拥塞、均衡网络能耗是设计路由协议时需要考虑的重要问题。本文基于网格模型提出了一种兼顾拥塞避免和能耗均衡的路由算法。首先针对一种特殊的网格模型,根据模型中节点所在的位置为每个节点设置了“相对位置坐标”。为了减少路由建立的能量开销,每个节点仅根据其邻居节点的“相对位置坐标”建立多条路径;并根据下一跳节点的队列长度和剩余能量以及到达Sink节点的跳数为每条路径设置用于避免拥塞和平衡能耗的权重值。在此基础上,本文进一步考虑了节点随机均匀布置的情况,通过建立一个虚拟的网格,使用“网格坐标”和“相对位置坐标”确定网格模型,然后,建立路径和设置路径权重值,并通过路径的更新进一步平衡能耗和避免拥塞。仿真结果表明本协议在保证数据传输的情况下,既能够减少网络的丢包率,又能够平衡网络能耗。
2016, 31(11):1991-1997.
摘要:针对基本灰狼优化算法在求解高维优化问题时存在解精度低、收敛速度慢和易陷入局部最优的缺点,提出一种基于混沌映射和的精英反向学习策略的混合灰狼优化算法用于解决无约束高维函数优化问题. 该混合算法首先采用混沌序列产生初始种群为算法进行全局搜索奠定基础;对当前种群中的精英个体分别执行精英反向学习策略以协调算法的勘探和开采能力;在搜索过程中对决策层个体进行混沌扰动,以避免算法陷入局部最优的可能性. 选取10个高维(100维、500维和1000维)标准测试函数进行数值实验,结果表明混合灰狼优化算法在求解精度及收敛速度指标上明显优于对比算法.
2016, 31(11):1998-2004.
摘要:近年来,数据体量较大的多属性在线评价信息在一些网站中大量涌现,并且在线评价信息往往呈现离散随机分布的形式,如何基于在线评价信息确定属性权重并进行方案排序,这是一个新的值得关注的研究问题。本文提出了一种基于在线评价信息的属性权重确定及方案排序方法,在方法中,首先将每个属性的在线评价信息描述为离散型概率分布函数形式,并构建加权累积分布函数决策矩阵;然后依据该矩阵,通过定义理想累积分布向量和每个方案与其向量的距离,构建确定属性权重的优化模型;进一步地,通过求解优化模型可得到每个属性的权重,在此基础上,通过计算每个方案的排序值可确定方案的排序结果。最后,基于汽车之家网站中的汽车产品在线评价信息,给出了本文提出方法的应用的实例分析。
2016, 31(11):2005-2012.
摘要:针对属性权重未知,属性值为直觉语言数的多属性决策问题,提出了一种基于直觉语言熵和广义直觉语言算子的群决策方法.定义了直觉语言熵,并利用直觉语言熵确定属性权重,提出了三种直觉语言算子:广义直觉语言加权几何平均(GILWGA)算子、广义直觉语言有序加权几何(GILOWG)算子及广义直觉语言混合几何(GILHG)算子.利用GILWGA和GILHG算子集结信息,采用基于直觉语言数的得分函数及精确函数进行方案排序与择优,最后通过一个算例说明了该方法的有效性和合理性.
2016, 31(11):2013-2018.
摘要:针对偏好具有冲突性且权重信息完全未知的多类评价信息多属性群体决策问题, 提出了一种基于多目标决策的求解方法.首先, 建立以决策方案相对贴近度和决策成员偏好冲突程度为目标的多目标决策模型;然后,利用极小极大方法求解该多目标决策模型,得到各方案的属性权重和决策成员权重,根据计算各个方案的相对贴近度,进而确立方案优劣排序和最优方案; 最后, 通过数值例子的计算分析表明决策方法的有效性和合理性.
2016, 31(11):2019-2024.
摘要:针对实际决策中的不确定性和偏好反转问题, 提出一种区间不确定多属性决策方法. 该方法先用证据推理方法集结区间不确定评估信息, 采用累积前景理论代替主观期望效用理论以构建方案的综合前景价值, 从而应对不确定环境下可能的决策偏好反转, 最后区间可能度用于方案综合前景价值排序. 介绍了决策过程, 给出求解方案综合前景价值的非线性规划模型, 并通过实例验证了方法的可行性、合理性和有效性.
2016, 31(11):2025-2029.
摘要:EOL产品的回收、再制造及其商业化是发展循环经济、解决资源与环境问题的重要途径。消费者的类型分布影响生产者的定价策略,定价策略又影响再制造品的市场结构与战略决策。论文导入了消费者的类型划分与分布,定量构建了消费者类型划分对生产者定价策略的影响,给出了分界点;评估了定价策略对生产者战略决策的影响机制,确定了阈值分布,绘制了决策路线图。
2016, 31(11):2030-2036.
摘要:本文针对工业预测控制软件开发中所需有限阶跃响应模型辨识问题,给出了一种辨识算法.该法包含数据坏值的标识与插值、数据滤波、辨识案件分组、积分型输出的处理,适合实际软件开发与工程实现.在模型的计算环节,本 文采用经典的最小二乘辨识方法和递增的惩罚因子.本文的主要贡献是将稳定型输出和积分型输出统一处理,采用增量数据辨识和增量算法,与实际应用的动态矩阵控制技术完全吻合.仿真算例验证了本文算法的有效性.
2016, 31(11):2037-2044.
摘要:针对人工蜂群算法传统搜索策略在求解高维复杂函数时收敛速度较慢、容易陷入局部最优的缺陷,提出一种基于符号函数的多搜索策略人工蜂群算法。新算法借助符号函数将几种不同的搜索策略进行融合,在进化过程中充分发挥各搜索策略的优势,并基于目标函数值进行选择寻优,新算法能较好的平衡局部搜索能力和全局搜索能力。通过对16个基准函数的仿真实验及与其他改进算法的比较,表明了所提出的算法具有较快的收敛速度和较高的求解精度。
2016, 31(11):2045-2052.
摘要:为解决不确定性条件下的智能体群组协同任务规划问题,从提高任务分配方案鲁棒性的角度出发,建立了以最小化任务完成时间和最大化任务完成质量为目标的区间规划模型,提出了可直接求解模型的区间型非支配排序算法。算法定义了区间目标函数间的占优支配关系,在编码空间通过组合使用随机遗传算子和启发式算子引导种群进化,在解码空间采用循环拥挤距离排序淘汰染色体保持种群规模。实验结果表明,所提出的方法可行有效,在不确定性条件下能得到鲁棒优质的任务分配方案。
2016, 31(11):2053-2058.
摘要:本文研究了有向通信拓扑条件下,线性多智能体满足一定暂态响应性能的H∞一致性控制。相比已有的无向通信拓扑条件下的结论,本文结论对通信拓扑结构要求大为降低,更具有一般性。文中通过对有向图下Laplacian矩阵特定形式的分解,将系统一致性问题转化成了低维系统的稳定性问题,进而根据Lyapunov稳定性分析给出了满足暂态性能指标的充分条件。文中给出了相应的控制设计方法,并结合空间二维二阶运动模型进行了仿真,结果表明该控制器设计方法有效。
2016, 31(11):2059-2064.
摘要:为了进一步解决模型存在控制方向未知和外界环境干扰的船舶航向保持控制问题,在Backstepping方法基础上,引入Nussbaum增益技术,提出一种适用于新的、能够人为指定稳态控制性能的鲁棒 调节控制方法。考虑到一般系统中Nussbaum积分乘性函数为时变函数,通过利用Nussbaum函数不变性构建新的积分形式,充分利用船舶模型内部结构特征,提高了该算法理论证明的严谨性。该算法解决了船舶航向保持控制中控制方向未知条件下指定稳态性能控制问题,仿真实例验证了所提出控制策略的有效性。
2016, 31(11):2065-2070.
摘要:针对基于高斯混合模型的模糊聚类算法对噪声和异常值敏感的问题,利用包含邻域关系的先验概率与Student’s-T分布构建基于空间约束的混合模型,并结合熵规则化项定义模糊聚类目标函数。Student’s-T分布具有重尾的特点,较之高斯分布具有更强的抗噪能力。此外,为了更加有效地平滑噪声,在标号场上利用马尔科夫随机场模型刻画包含像素与其邻域像素相关性的先验概率,并表达为混合模型的权值系数以增强算法的鲁棒性。通过对模拟图像和真实彩色图像分割结果的定性定量分析,验证了提出算法的有效性和可行性。
2016, 31(11):2071-2076.
摘要:提出了一种基于无速度传感器运行的永磁同步电机非线性控制方法。针对电机速度和位置观测,设计了一种新颖的级联式滑模观测器,解决了传统滑模观测采用低通滤波器的相位延迟问题。前级电流滑模观测器得到反电动势,后级反电动势滑模观测器获取转速和位置信息,利用李亚普诺夫理论进行了稳定性分析。针对速度控制,提出了带扩张状态观测器的滑模速度控制器取代PI调节器,提高了系统的鲁棒性。在滑模观测和控制中均利用双曲正切函数取代符号函数,削弱了系统抖振。将上述方法应用到永磁同步电机矢量控制系统中,通过仿真验证方法的有效性。
2016, 31(11):2077-2082.
摘要:针对机械臂遥操作系统中存在的时变时延问题,提出了基于广义扩张状态观测器的控制方法,实现了遥操作系统稳定并且主从机械臂关节角位置同步的控制目标。首先通过反馈线性化,将遥操作系统的主从机械臂动力学模型转化为一个关于位置跟踪误差和时延的状态空间模型。针对该多输入多输出的干扰不匹配模型,设计了广义扩张状态观测器和相应的控制律,从而消除了时变时延以及其它扰动引起的不确定性对系统的影响,并对系统进行稳定性和抗扰性分析。最后,通过仿真验证了所设计的控制方法的有效性。
2016, 31(11):2083-2089.
摘要:最大均值差异仅用于反映样本空间总体的分布信息和全局结构信息,忽略了单个样本对全局度量贡献的差异性。为此,提出一种最大分布加权均值差异(MDWMD)度量方法,采用白化余弦相似性度量为源域和目标域的所有样本设计相应的分布权重,使得每个样本的分布差异信息在全局度量中均得以体现。进一步,在MDWMD基础上,结合联合分布调整思想,提出一种领域适应学习算法:基于最大分布加权均值嵌入的联合分布调整,同时对源域和目标域中的数据进行边缘概率分布调整和条件分布调整。实验结果表明,与现有典型的迁移学习和无迁移学习算法相比,所提算法在不同类型跨领域图片数据集上的分类精度较高。
2016, 31(11):2090-2094.
摘要:针对时变时滞系统稳定性问题, 在考虑非线性扰动的情况下, 为了降低时变时滞系统稳定性判据的保守性, 以改进的Jensen 不等式, Wirtinger型双重积分不等式以及优化凸组合技术为基础, 构造增广的Lyapunov-Krasovskii 泛函, 得到了新的时滞相关稳定性判据. 最后, 通过数值仿真对比可知, 该稳定性判据具有较小的保守性和良好的鲁棒性.
2016, 31(11):2095-2100.
摘要:针对制造商负责回收的闭环供应链决策问题,构建了集中决策供应链和三种渠道权力结构的分散决策供应链优化模型,探讨渠道权力结构对闭环供应链决策及绩效的影响作用。研究发现,三种渠道权力结构下的分散决策供应链都处于不协调状态,且不协调程度与渠道权力结构相关;存在领导权的Stackelberg供应链零售定价高于无领导权的Bertrand供应链,制造商领导零售定价高于零售商领导供应链;存在领导权供应链的回收比例低于无领导权供应链,制造商领导的回收比例低于零售商领导供应链;存在领导权供应链的系统利润低于无领导权供应链,制造商领导的系统利润低于零售商领导供应链;供应链企业利润在其自身领导系统中最高,势均力敌系统中次之,对方领导系统中最低。
2016, 31(11):2101-2105.
摘要:针对一类线性时变系统的控制问题,提出了一种基于扩张状态观测器的自学习滑模控制方法。该方法首先设计了两种非线性光滑函数, 然后将两种光滑函数分别应用于扩张状态观测器和滑模趋近律的设计。为了进一步提高系统的自适应控制能力, 使用最速下降法对滑模控制器的增益参数进行自学习镇定。仿真结果表明了该控制方法不仅响应速度快、控制精度高, 而且有效解决了现有理论方法难以解决的问题, 因而是一种有效的不依赖于被控对象模型的LTV系统控制方法。
2016, 31(11):2106-2112.
摘要:针对AHP中不一致判断矩阵,提出了一种新的调整方法. 通过将AHP不一致判断矩阵的调整问题等价转化为一个带约束条件的优化问题,能够保证判断矩阵满足一致性要求条件下,使得调整后判断矩阵与原始判断矩阵的差异程度最小. 给出了决策容许区间的概念,使得元素的变动值在规定的范围内,同时,采取逐渐增大扰动变量的方法控制决策容许区间,以保证最小的改动实现一致性要求,并设计了改进的模式搜索算法求解优化问题. 最后,通过算例说明了方法的可行性. 该方法与现有方法相比,不仅具有直观性,易于计算机编程实现,而且能够真正做到以最小的改动量实现判断矩阵满足一致性要求.
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