摘要:布尔(控制)网络是模拟基因调控网络有效的数学模型.该模型将细胞内(或特定一个基因组内)基因与基因之间的相互作用关系量化,系统的状态和函数直接反应基因表达、复制、转录等生命活动,在新的数学工具矩阵半张量积的帮助下,取得了许多优秀成果.近些年,国内外病毒疫情频发,对全球各个方面造成巨大的冲击和损失,病毒检测技术是战“疫”中非常重要的一个环节.鉴于此,总结近年来矩阵半张量积在布尔(控制)网络的能观性和能检性方面取得的一些成果,以便更多学者关注这类问题和方法.首先回顾能观性和能检性的发展历程;然后,从理论角度分析并用网络图呈现4种能观性与3种能检性之间的关系,整理在布尔网络和布尔控制网络中相关的一些重要成果,包括状态反馈、输出反馈、含干扰、含切换等多种情形;最后通过简述能观性和能检性的应用现状展望其未来发展.

摘要:随着大规模可再生能源接入微网,其不确定性直接影响微网的优化调度.鉴于此,以微网的产能利润最大化为目标,构建微网日前产能调度的优化模型,其中对储能单元和需求响应负荷进行调度,对可再生能源产能预测的误差进行处理.考虑优化模型中包含的非线性特征,提出一种基于交叉和变异的人工蜂群算法以求解微网最优调度策略.所提出算法在雇佣蜂和观察蜂阶段,引入遗传算法中的交叉和变异操作对邻域搜索策略进行更新,以确保子代种群的多样性;在侦查蜂阶段,构建基于全局搜索的初始化机制,以提高算法搜索全局最优解的能力.仿真结果验证了所构建模型的有效性和算法的优越性.

摘要:粗糙集的近似集用已有知识粒对不确定性目标概念进行近似描述,但在构建近似集时并没有考虑数据的代价信息这一实际因素.对此,首先分析在构建粗糙集的近似集时考虑代价信息的必要性;然后,从代价敏感角度构建误分类代价的粗糙集近似集模型,并分析该模型下求得的近似集的相关性质.为了在多粒度空间中寻找一个合适的粒度空间来对不确定性目标概念进行近似描述,使误分类代价与测试代价之和尽可能小,给出属性代价贡献率的定义,并提出一种代价敏感的粒度寻优算法.实验结果表明,所提出算法能适用于现有代价认知场景,并在给定代价场景下求出合理的层次粒度空间结构以及不确定性目标概念的近似集.

摘要:提出利用特征增量学习和数据风格信息双知识表达约束的模糊K平面聚类(ISF-KPC)算法.为了获得更好的泛化性,聚类前利用高斯核函数对原输入特征进行增长式的特征扩维.考虑数据集中来源于同一聚类的样本具有相同的风格,以矩阵的形式表达数据风格信息,并采用迭代的方式确定每个聚类的风格矩阵.大量实验结果表明,双知识表达约束的ISF-KPC与对比算法相比能够取得竞争性的聚类性能,尤其在具有典型风格数据集上能够取得优异的聚类性能.

摘要:改进潜结构投影(MPLS)算法是一种反映过程变量与质量变量相关关系的多元统计分析方法,已有效应用于稳态过程的故障监控.对于缓时变工业系统,MPLS模型难以描述当前过程,因此,需定时更新模型以加强对当前过程的监控.常用的模型更新方式是数据扩充的方法,然而该方法重复使用历史数据导致建模样本不断积累,模型更新效率非常低下.为提高模型动态更新效率,提出递推改进潜结构投影(RMPLS)算法,采用递推结构动态更新MPLS模型,与数据扩充方法相比避免了样本累积,极大地提高了模型更新效率.最后,在田纳西-伊斯曼过程中比较RMPLS和MPLS的模型更新计算量和质量相关故障检测效果,结果表明RMPLS可有效降低模型更新计算量,并全面提高质量相关故障的监测能力.

摘要:针对图像语义生成过程中图像信息易模糊的问题,提出基于双向门控循环单元(GRU)和图像信息全局交互相结合的图像语义生成模型,通过图像和文本数据进行正则化处理和文本向量映射方法,实现模型驱动的图像语义生成.实验结果表明,所提出模型能较好地解决数据稀疏和偏态问题,采用GUR单元可以进一步降低模型参数规模,加快算法收敛速度,有效抑制模型过拟合,提高图像内容的丰富度、准确性和逻辑性.

摘要:针对樽海鞘群算法求解精度不高和收敛速度慢等缺点,提出一种基于疯狂自适应的樽海鞘群算法.引入Tent混沌序列生成初始种群,以增加初始个体的多样性;在食物源位置上引入疯狂算子,增强种群的多样性;在追随者位置更新公式中引入自适应惯性权重,使算法的全局搜索和局部搜索能力得到更好的平衡.使用统计分析、收敛速度分析、Wilcoxon检验、经典基准函数和CEC2014函数的标准差评估改进樽海鞘群算法的效率.结果表明,改进算法具有更好的全局搜索能力和求解鲁棒性,同时,寻优精度和收敛速度也比原来算法有所增强,尤其在求解高维和多峰测试函数上,改进算法拥有更好的性能.

摘要:针对基于邻域拥挤的差分进化算法求解非线性方程组系统时存在丢根、陷入局部最优等不足,提出一种改进的差分进化算法.首先,提出一种个体预判机制,判断当前群体的个体属于哪一类,并分别采取不同的操作;其次,设计一种新的混合差分变异算子,以增强算法跳出局部最优的能力;然后,改进外部存档策略,延长了父代优秀个体在种群的保存时间,有利于搜索该优秀个体附近的根.在所选测试函数集上的实验结果表明,所提出的算法能有效搜索到非线性方程组系统的多个根,并与当前5种算法进行对比,所提出算法在找根率和成功率上更具优越性.

摘要:循环冷却水系统是一种常用的工业辅助系统,具有极大的节能潜力,目前对该系统的节能改造往往具有盲目性.鉴于此,基于节能瓶颈诊断对循环冷却水系统进行节能改造分析和研究,以提高改造针对性和节能效果.根据循环冷却水系统特点对能耗分解方法进行改进,提出多工况能效分解法,将该方法与正交试验分析方法相结合设计一种两维度的系统节能瓶颈诊断方法,对系统节能状态进行分析,确定系统各部分的改造优先级,以改造优先级为基础,结合相应的改造措施形成优化问题以实现改造方案的设计.同时结合项目后评价知识,对各最优方案进行评价,从而为决策者提供更多决策信息.最后通过案例应用验证所提出方法的应用效果.

摘要:针对支持正向设计的设计系统与企业设计能力关系问题,结合设计资源类型及集成技术成熟度方法创新性,提出设计能力衡量指标及其算法.设计能力衡量指标由设计流程完整率、设计工具完整率、设计准则完整率和设计数据使用率4项指标组成,设计流程完整率通过设计流程占当前整理的设计流程总数的比例获得,设计工具完整率通过设计工具占当年整理的流程任务节点所需工具总数的比例获得,设计准则完整率通过设计遵循的设计准则所占当年整理的设计活动所需准则总数的比例获得,设计数据使用率用非结构化数据使用率来表示.采用灰色关联和模糊综合评价改进模型求出设计能力衡量指标的准则权重,考虑到延时因素对设计系统与设计能力交互关系的影响,以logistic方程为基础构建考虑延时的设计系统与设计能力作用模型,为企业的设计系统应用决策和设计能力提升提供依据和方法.

摘要:针对静态二维环境下移动机器人全局路径规划问题,提出一种基于改进人工鱼群算法(IAFSA)和MAKLINK图的路径规划方法.该方法以Lorentzian函数和正态分布函数为视野和步长的自适应算子,引入指数递减惯性权重因子,能够提高AFSA算法的收敛速度和计算精度.MS(José Luis Esteves Dos Santos)算法结合IAFSA算法分步寻优,取IAFSA算法优化后的最优路径为全局最优路径,可以解决以往算法在MAKLINK图中只能求近似全局最优路径的问题.仿真实验结果表明了所提出改进算法方案的可行性和有效性.

摘要:传统下肢假肢运动意图识别常使用多模态传感器采集残肢侧时频域特征,在短时意图识别中,具有一定的复杂性和滞后性,且时频域特征不稳定难以达到实时意图识别的目的.鉴于此,提出基于改进模板匹配技术的智能下肢假肢运动意图实时识别的方法.在重新定义单侧下肢截肢者的运动模式后,仅采用惯性传感器采集健肢侧位于摆动相的数据,基于改进的模板匹配,通过滑动窗口创建完备的模板库,使得每类运动模式在库中有充足的原子模式,对下肢假肢的运动意图进行实时识别.实验结果表明,所提出方法在5种稳态模式(平地行走、上下楼、上下坡)的识别率为99.50%,在引入8种转换模式后的识别率为97.03%,可以大大提高下肢假肢实时识别性能,助力单侧下肢截肢者更自然地行走.

摘要:生物神经系统一直以来被作为机器人控制器的研究灵感之一,人们试图借用以生物为启发的控制模型来控制外部设备,使得其能达到类似生物般的运动效果.鉴于此,以一种模拟大脑皮层神经元放电活动为基础的闭环脑-机接口(BMI)模型为控制器,控制简化后的三关节人工假肢完成目标位置的抓取动作,并在给定目标距离下,建立三关节假肢的简化模型,由此提出时间与动能的损失函数以描述假肢运动过程产生的损耗.最后利用一种贝叶斯迭代算法求取假肢的最佳运动方式,使其在完成目标抓取动作时损失函数值最小,进而完成对假肢运动控制的优化并取得较好的控制效果.

摘要:针对人工蜂群(ABC)算法开发能力差、收敛速度慢的缺点,分别提出适用于雇佣蜂和观察蜂阶段的搜索方程,其中前者用到精英解、随机选择个体及其邻域的有益信息,后者用到群体最优解的信息.所提出的搜索方程在一定程度上不仅能够加快改进算法的收敛速度,而且由于随机选择个体的引入在一定意义上可以保证算法的探索能力.对22个基准测试函数的仿真实验结果表明,所提出的算法在大多数测试函数上的性能优于对比算法.

摘要:由于混沌系统的演化规律复杂,直接对混沌时间序列进行长期预测通常难以达到较好的效果.针对此问题,利用变分模态分解方法将混沌时间序列转化为一系列特征子序列,利用排列熵评估选取子序列个数的合理性,保证特征子序列包含了原序列长期演化趋势.此外,提出一种改进的确定性循环跳跃状态网络作为子序列的预测模型,该网络模型中的储备池采用单向环状连接和双向随机跳跃的拓扑结构,能够避免储备池确定连接结构造成的预测精度较低和随机连接造成网络的不稳定性问题.通过所提出模型对时间序列进行长期预测,采用多种评估手段对预测结果进行分析, 表明所提出模型对于长期预测具有较大的优势.

摘要:现实中存在多维偏好和需要考虑专家心理行为的农村电子商务发展水平决策问题.针对这类农村电子商务发展水平决策问题,提出一种基于前景理论的多维偏好决策方法.首先,描述农村电子商务发展水平评价问题,进而计算各个决策方案的综合前景值;然后,定义基于前景理论的客观排序与专家偏好的一致性程度和不一致程度;最后,以决策者的期望水平和容忍度为基础,建立模糊多维偏好优化模型,进而计算各个决策方案的综合前景值,据此确定方案优劣排序和最优方案.通过分析三明市各个县市农村电子商务的发展水平表明了所提出方法有效合理.

摘要:针对一个品牌商和一个平行进口商组成的分销系统,探讨消费者对平行进口产品和再制造品感知质量存在差异情况下企业的最优产品决策,通过建立无再制造与再制造两种情形下的平行进口商市场入侵模型,分析品牌商再制造和平行进口的相互作用.研究表明,不管消费者对再制造品的感知质量如何,品牌商再制造可有效降低平行进口商的灰市投机行为;平行进口商的市场入侵会促进品牌商再制造;当再制造成本节约程度较小时,消费者对再制造品的感知质量越高,平行进口产品售价越低,平行进口量越小,平行进口商利润也越低.

摘要:在非均匀杂波环境下的合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像背景建模问题中,针对非参量建模算法Parzen窗估计严重依赖于窗宽设置及最优核函数选择的问题,提出一种基于K近邻优化的概率密度函数估计算法,解决因固定近邻数而导致估计不准确甚至不能估计的问题.该算法不需要图像的任何先验知识,且无需考虑窗宽的设置及最优核函数的选择问题.与Parzen窗估计、K分布和$G^0$分布的对比实验表明,所提出的K近邻优化估计算法可以实现对单峰、多峰甚至不规则图像数据的准确建模,优于K分布和$G^0$分布;同时,对图像首尾数据的处理优于Parzen窗估计.实验结果验证了所提出方法对SAR图像杂波建模的精确性、鲁棒性和简便性,以及全局恒虚警率目标检测的有效性.

摘要:针对带有不可行局势的基于群的势博弈,提出基于群的非完整局势势博弈.首先,利用矩阵的半张量积理论,给出判别一个有限博弈是否是基于(强)群的非完整局势势博弈的充分必要条件,即检验一个线性等式是否有解;其次,研究基于群的势博弈与基于群的非完整局势势博弈的关系;最后,给出一个寻找最小不可行局势集的算法,使得有限博弈在剩余局势下是一个基于群的势博弈.

摘要:针对突发事件演化情景难以预测的问题,沿用基于相似案例分析的决策范式,提出一种突发事件事故等级生成方法.首先,运用案例库的规范化指标输入目标案例筛选出若干个参考案例,将参考案例的事故等级作为目标事件演化等级参考标准,当目标事件平均演化等级达到重大突发事件以上时启动大群体应急决策;其次,针对大群体犹豫模糊决策偏好矩阵存在一致性区间的问题,考虑区间一致性的均值和稳态,提出一种新的专家赋权方法;最后,通过案例表明所提出方法的有效性.

摘要:研究我国大型客机研制初创期情景下的“主供”供应链协调.在供应商及主制造商交叉竞争的条件下,主制造商从寻求强势供应商建立合作关系入手,设计基于专有投资的关系契约,以线性分成合作关系带来的收益激励强势供应商与主制造商建立合作关系;分析不同契约状态时交叉竞争供应链的均衡决策,对关系契约的占优性、关系契约的演化等方面进行分析.研究得出,当关系契约能够自执行且满足强势供应商及弱主制造商的盈利预期时,供应商接受契约,双方合作关系达成;当强势供应商不接受关系契约,即无契约协调时,双方的最优交易量及供应价格完全由市场竞争决定.与完全竞争条件下相比,关系契约协调时供应商成本结构对其与不同主制造商最优交易量的影响呈相反趋势,且关系契约具有占优性,能够协调弱主制造商及相对强势供应商建立合作关系,并提升二者的盈利能力和竞争能力.

摘要:考虑由排放依赖型产品制造商和碳排放权供应商组成的排放依赖型供应链系统,该系统不仅受产品碳排放的限制和政府碳排放规则的管制,还要充分考虑供应商关于碳排放权价格的影响.通过建立零供两主体的Stackelberg博弈模型,得出它们互为反应函数的Nash均衡解.在此基础上,讨论并分析产品碳排放量及政府碳排放约束对最优解及最优利润的影响关系.结果表明:单位产品碳排放量和政府的碳排放限额对两主体利润的影响是呈反向关系;零供两主体在充分考虑生产单位易逝品时所产生的碳排放量与政府的碳排放管制下,仍然有可以提高自身的利润空间.排放依赖型产品制造商应该有效地治理产品的碳排放量,政府也应该合理地制定碳排放上限值,以使得零供两主体的效用增量和达到最优.最后,选取合理数据用实例仿真方法验证所给出模型和策略的有效性.

摘要:针对属性权重已知、属性值为毕达哥拉斯犹豫模糊不确定语言变量的多属性决策问题,提出一种前景理论和消去与选择转换法(ELECTRE)相结合的多属性决策方法.首先给出毕达哥拉斯犹豫模糊不确定语言集的 定义,包括得分函数、距离测度和运算法则;然后将前景理论引入该决策环境下,构建前景价值矩阵,运用传统ELECTRE法求得一致矩阵和矛盾矩阵,并对其进行转化构建前景优/劣势判断矩阵,进而求得总优/劣势值以确定备选方案的优劣排序;最后通过算例分析验证所提出方法的有效性和可行性,并与该决策环境下的传统ELECTRE法进行对比,表明了该方法的优越性和实用性.

摘要:在产品差异化市场中,由于产品质量信息存在不对称,消费者经常通过价格来判断产品的质量,这为企业使用虚假质量提供了机会.基于垂直产品差异化,构建垄断市场质量差异化的产品定价模型,研究产品质量信息不对称时,垄断企业是否有动机采取虚假质量.若存在该动机,则分析垄断企业质量策略选择及其影响因素.研究表明,垄断企业对高、低两种质量产品均存在使用虚假质量的动机,具体采用何种质量策略,则取决于高、低质量产品的质量差异度,成本差异度以及企业对高、低质量产品使用的虚假度.

摘要:研究第三方再制造外包选择与协调问题,将制造商外包和零售商外包两种模式进行对比分析.研究结果表明:制造商外包模式下新产品的数量、原始设备制造商的利润以及系统总利润更高,新产品的价格更低;零售商外包模式下再制品的数量、外包价格以及再制造商的利润更高.制造商外包模式具有较高的消费者剩余和较差的环境绩效.当再制造优势明显时,零售商外包模式的社会福利水平高于制造商外包模式.采用合作博弈方法对零售商外包模式下多主体闭环供应链进行协调,可为供应链管理决策提供理论依据与决策方法.

摘要:在工程和经济领域,很多数据序列具有很强的振荡性,这些振荡序列用区间数表示将包含更多信息.三元区间数不仅包含系统特征的上下界,还在中间增加一个偏好值,对三元区间数序列的预测研究具有很好的应用价值.为了使灰色模型GM(0,N)能够直接对三元区间数序列建模,改进了GM(0,N)模型方程的参数设置,将整体贡献系数和滞后项系数取为精确数,而将线性修正项系数和补偿系数设为三元区间数,从而对三元区间数的不同界点进行线性修正和补偿.进一步,为了提高对振荡序列的预测精度,结合马尔科夫预测和序列转换方法对模型的预测序列进行修正. 通过对我国用电量和社会消费品零售总额的预测,表明了所提出的三元区间数多变量灰色模型比单变量灰色模型和区间数序列转换为精确数序列再预测的方法效果更好.

摘要:为了避免遗传算法在求解数值优化问题时出现搜索能力差、多样性缺失等弊端,提出一种基于实数编码的改进遗传算法(IRCGA).算法集成两个特别设计的算子:模拟二进制跳跃基因算子(SBJG)和多方向交叉算子(MX).SBJG算子以染色体为操作对象,本质上模拟了二进制跳跃基因操作中的插入运动,即利用一种随机的方式将选定的染色体块插入到染色体位点,实现种群内部染色体间的转位,为种群提供额外的遗传多样性;MX算子通过增加交叉方向的方式扩大算子的搜索区域,从而提升后代个体质量与算法的搜索能力.在11个实例的基础上进行对比实验,结果表明,采用改进算子能够明显提升算法在求解数值优化问题时的性能,同时,相比于其他先进有效的算法,IRCGA具有较强的搜索能力且能够维持一定的种群多样性,从而验证了改进算法的有效性和可行性.

摘要:针对边界不确定和具有决策偏好的大规模复杂作业车间调度问题,提出以第1级为交互式约束设置求解,第2级为优化求解的两级调度求解策略.在第1级调度中研究交互式约束满足的基于优先级快速调度构建算法,作为支持决策者交互式约束调整的快速响应求解方法.在第2级调度中以基于优先级的快速调度构建算法为基础,研究以优先级为决策变量的智能优化搜索算法,作为满足第1级调度中的交互式约束的改进优化求解.该方法较好地融入了决策者的经验知识和偏好,同时结合优化搜索求解算法,使得在满足决策者偏好的基础上进一步改进调度求解质量,增加调度求解结果的可信度,在实际应用中取得良好的应用效果.最后,通过一个案例对该两级调度求解策略的过程进行描述,并对所提出方法的有效性进行阐述.

摘要:针对硬质合金锯片刀头焊缝体积小、耦合误差干扰较大的问题,提出一种硬质合金锯片磁阻测量的无损检测方法.以锯片基体、刀头和励磁组件所构成的磁阻检测回路构建有限元仿真模型,通过焊缝的性状对磁阻的影响进行缺陷识别;并采用改进的支持向量机,有效削弱磁阻测量回路耦合误差的干扰.测试分析表明,所提出方法可有效降低测量中耦合干扰误差,为小尺寸焊缝质量检测提供解决方法,实验测试正确率达97.25%.

摘要:针对一类多周期干扰的抑制问题,提出一种基于幂次吸引律的离散多周期重复控制方法.多周期干扰由多个周期已知的周期干扰叠加而成.根据周期干扰的对称特性,构造出具有干扰抑制项的幂次吸引律,据此设计出子重复控制器,并以并联方式组合成多周期重复控制器,在消除多周期干扰的同时,有效地抑制慢时变非周期干扰带来的影响,改善控制品质;推导出幂次绝对吸引层和稳态误差带的具体表达式,用于刻画系统跟踪性能.仿真结果验证了所提控制方法的有效性.