检索结果-内蒙古大学图书馆

长春理工大学学报(自然科学版) 2025年第1期48卷 119-129页

作者：常旭张雅茹曹秒苏妍宇长春理工大学生命科学技术学院长春130022

原发性肝癌的发病率和死亡率持续上升,凸显了微创治疗(如消融手术)的必要性。与传统手术相比,消融手术创伤小、恢复快。本研究聚焦于优化大肿瘤柔性针穿刺点位的规划,以实现大肿瘤的多靶点消融,这一领域的研究仍较为有限。提出了一种基... 详细信息

原发性肝癌的发病率和死亡率持续上升,凸显了微创治疗(如消融手术)的必要性。与传统手术相比,消融手术创伤小、恢复快。本研究聚焦于优化大肿瘤柔性针穿刺点位的规划,以实现大肿瘤的多靶点消融,这一领域的研究仍较为有限。提出了一种基于第三代非支配排序遗传算法(NSGA-III)的多靶点优化方法,以最大化肿瘤消融效果,同时尽量减少对健康组织的损害。该方法通过平衡消融次数、减少消融区域重叠,并引入约束条件避免穿刺非消融区域,从而生成多种可行的治疗方案。该方法在8例患者的肝脏肿瘤上进行了评估,结果显示,每位患者约生成65种消融方案,消融率最低达0.5574,过消融率为1.7938。实验结果表明,该方法在不同尺寸的肿瘤上均能保持健康组织的覆盖一致性,验证了其有效性,并凸显了其在肝癌治疗临床应用中的潜力。

关键词：第三代非支配排序遗传算法多目标优化大肿瘤消融多点消融规划

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非支配排序粒子群遗传算法解决车辆位置路由问题

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吉林大学学报(工学版) 2024年

作者：刘琼昕王甜甜王亚男北京市海量语言信息处理与云计算应用工程技术研究中心北京理工大学计算机学院

本文提出了混合全局局部搜索的非支配排序粒子群遗传算法，能够有效解决车辆位置路由问题。全局搜索使用粒子群和遗传算法，提高算法的收敛速度，使用第三代非支配排序遗传算法挑选种群下一代个体，保留种群多样性。局部搜索策略针对优... 详细信息

本文提出了混合全局局部搜索的非支配排序粒子群遗传算法，能够有效解决车辆位置路由问题。全局搜索使用粒子群和遗传算法，提高算法的收敛速度，使用第三代非支配排序遗传算法挑选种群下一代个体，保留种群多样性。局部搜索策略针对优质和次优个体进行，提高得到更优解的概率，对种群中后1/12个体打乱用户顺序，提高种群质量。使用开放标准数据集将本文提出算法与基准算法对比，本文算法从种群质量、多样性上均更优，能够为车辆位置路由问题提供有效的解决方案。

关键词：计算机应用技术车辆位置路由问题第三代非支配排序遗传算法粒子群算法遗传算法

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云制造下小批量定制产品的服务组合双层优选方法

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计算机集成制造系统 2024年第1期30卷 253-268页

作者：袁伟郭伟王磊马剑天津大学机械工程学院天津300072 天津仁爱学院机械工程学院天津301636

为解决云制造环境下小批量定制产品的服务组合优选问题,提出一种以加工特征作为任务粒度的资源服务组合双层优选方法。该方法首先构建了需求—特征图谱、制造资源供应图谱对供需两方信息进行描述与存储;然后设立加工合格率、满意度评价... 详细信息

为解决云制造环境下小批量定制产品的服务组合优选问题,提出一种以加工特征作为任务粒度的资源服务组合双层优选方法。该方法首先构建了需求—特征图谱、制造资源供应图谱对供需两方信息进行描述与存储;然后设立加工合格率、满意度评价值、交付按时率、供应偏好值4个指标,并依托变异系数法进行赋权来初筛供应商,实现一层优选;最后建立了以工艺总成本、工艺总时间及总碳排放作为优化目标,特征间的优先级关系作为约束的优化模型,并使用融入次候选集变异算子的改进遗传算法NSGA-Ⅲ对其进行求解,完成二层优选。通过对实例结果的工艺流动顺序分析验证了该方法的可行性,并证明了改进后的算法求解效果更佳。

关键词：云制造服务组合小批量定制第三代非支配排序遗传算法知识图谱

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联合遗传算法和强化学习的虚拟网络功能映射与调度方法

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西安交通大学学报 2024年第8期58卷 175-184页

作者：刘光远曹晶仪杜婕石家庄铁道大学信息科学与技术学院石家庄050043 河北省电磁环境效应与信息处理重点实验室石家庄050043

网络功能虚拟化环境下,为满足用户不同需求并提高资源利用效率,将虚拟网络功能映射与调度联合考虑。首先,通过构建网络低时延、虚拟机资源高利用及能量低损耗的多目标优化模型,设计了一种强化学习(RL)联合第三代非支配排序遗传算法(NSGA... 详细信息

网络功能虚拟化环境下,为满足用户不同需求并提高资源利用效率,将虚拟网络功能映射与调度联合考虑。首先,通过构建网络低时延、虚拟机资源高利用及能量低损耗的多目标优化模型,设计了一种强化学习(RL)联合第三代非支配排序遗传算法(NSGAⅢ)的优化方法RL-NSGAⅢ;然后,采用两段式初始化技术求得高质量初始解,利用强化学习的优势自适应调节交叉变异参数,以保持种群多样性;最后,基于参考点的第三代非支配排序遗传算法,将虚拟网络功能映射至虚拟机并进行调度服务,得到多目标优化策略。仿真结果表明:相较于已有的NSGAⅢ、NSGAⅡ和MOPSO算法,采用RL-NSGAⅢ算法计算得到的时延降低了17%~28%,节点负荷提高了9%~19%,能量损耗降低了12%~26%,表明所提算法在提高网络速率和降低网络运营支出上的有效性。

关键词：网络功能虚拟化虚拟网络功能映射与调度强化学习第三代非支配排序遗传算法

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动态需求下的医药物流网络布局问题研究

动态需求下的医药物流网络布局问题研究

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作者：杨雨蕾西南交通大学

学位级别：博士

在新医改背景下,随着“互联网+”、“一票制”、“集中采购”、医药应急物资储备、碳达峰碳中和等政策的实行和推进,对医药物流网络的规划与建设提出了新要求。随着新冠肺炎疫情演化的特殊形势,加快培养了公众线上问诊和购药的习惯。为... 详细信息

在新医改背景下,随着“互联网+”、“一票制”、“集中采购”、医药应急物资储备、碳达峰碳中和等政策的实行和推进,对医药物流网络的规划与建设提出了新要求。随着新冠肺炎疫情演化的特殊形势,加快培养了公众线上问诊和购药的习惯。为了提高药品的配送效率和客户满意度,电商企业纷纷与线下实体药店开展合作,设立医药前置仓,满足客户的动态需求,加速线上线下融合发展。同时,由于医药物品配送呈现出小批量、多频率的特点,对库存管理提出了更高的要求,同时需要兼顾路径和选址的整体优化。医药物品的运输和储存对时间和温度都有很高的要求,冷链运输和低温储存也会导致碳排放的增加。随着各种突发公共事件的频发,容易造成重大人员伤亡和财产损失,严重危及公共安全。面对突发的事故灾难、自然灾害、社会安全事件和公共卫生事件,亟需根据事件发展过程、道路交通条件和医药物资需求缓急特点等限制,考虑多种运输方式进行医药应急物流中心选址和医药物资调配,以支撑医药应急物流网络的科学优化。因此,论文从以下三个方面开展研究。第一,针对医药前置仓的选址规划和配送路径设计问题,建立了考虑动态需求的选址-路径两阶段数学规划模型。设计基于参考点选择策略的NSGA-III算法对初始优化阶段求解出最优解集,并用模糊聚类法筛选出最优方案作为动态优化阶段的初始状态,再用NSGA-III算法对动态优化阶段求解。通过和NSGA-II算法进行求解时间、Spacing、HRS和PR等指标的对比分析,可见NSGA-III的运行时间更快,解集分布更均匀,收敛效果更好,并绘制箱线图验证。最后分别计算运输车辆种类和药房合作前置仓的固定成本总预算变化对三个目标函数的影响,测试模型和算法的敏感性,说明第三方药品配送企业更适合使用中小型车辆完成配送任务,并设置合适的选址预算。第二,提出用SPD模式解决医药物资动态变化带来的库存波动,考虑了多种运输方式对基于SPD模式的区域医药物流中心在选址布局、路径规划和制定库存策略时的影响,构建医药物流系统总成本、运输总时间和总碳排量三个目标函数,建立选址-路径-库存多目标优化模型。设计基于参考点选择策略的NSGA-III算法求解,并与NSGAII算法进行各项指标的对比分析,可见NSGA-III算法可以实现维持收敛性和多样性的平衡,提高求解多目标问题的效率,并绘制箱线图进一步验证。最后设计针对三种运价和库存安全系数的敏感度分析,验证了决策时需要充分考虑其对成本、时间和碳排量的影响。第三,针对突发公共事件爆发后,不同医药物资呈现出的动态需求特征及路网特征,将疫情演化划分为四个时间阶段,并对每个时间阶段设置三种情景。考虑公路、铁路、航空多种运输方式,以医药应急物流系统的运输时间、未满足需求的惩罚费用和总成本建立三个目标函数,提出医药应急物流优化模型。用基于情景策略的鲁棒优化方法将原模型转化为鲁棒优化模型,并用基于参考点选择策略的NSGA-III算法求解。通过和NSGA-II算法对比分析各项性能指标,说明虽然在前三个时间段中,NSGA-III的运行时间更长,但是进入第四个时间段后,NSGA-III的运算时间大幅降低,且能求解出更多的帕累托最优解。同时各个时间段中,NSGA-III解集分布更均匀,产生Pareto最优解的效率更高,收敛效果更好,并绘制箱线图验证。为了分析模型的鲁棒性,分别针对鲁棒标准向量和情景概率进行分析,以便于应急物流管理人员在不同时间阶段,根据对总时间、惩罚费用和总成本的偏好,制定选址-路径方案。基于医药前置仓的选址-路径问题研究,可以帮助第三方药品配送企业综合考虑成本因素、配送效率和碳排放量,选择与之合作的实体药房,完成复杂情况下的选址决策问题和开放式选址路径优化问题。SPD模式下的区域医药物流中心布局规划,可以为选址-路径-库存多目标决策提供理论支撑,有利于提高企业物流管理质量,实现有效控制成本的目的。医药应急物流网络鲁棒优化问题研究,可以帮助应急管理人员制定系统高效的多种运输方式方案,提高应急物流网络的整体性、协调性和可靠性,增强整个医药物流应急系统的自恢复和抗干扰能力。

关键词：医药物流碳排放动态需求鲁棒优化选址-路径-库存问题第三代非支配排序遗传算法

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基于参考点拥挤度改进的NSGAⅢ算法

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计算机工程与设计 2019年第6期40卷 1626-1633页

作者：庞善天陈基漓谢晓兰桂林理工大学信息科学与工程学院

当NSGAIII算法中的参考点小生境数比较小时,与该参考点相关联的所有成员都同时进入下一代,未考虑拥挤程度,降低了种群的多样性,减缓了种群的收敛速度。针对这一问题,提出一种个体选择策略,每次从参考点集合选取个体进入下一代之前,先计... 详细信息

当NSGAIII算法中的参考点小生境数比较小时,与该参考点相关联的所有成员都同时进入下一代,未考虑拥挤程度,降低了种群的多样性,减缓了种群的收敛速度。针对这一问题,提出一种个体选择策略,每次从参考点集合选取个体进入下一代之前,先计算集合中种群成员相互之间的拥挤度,当拥挤距离小于所设定阈值时,随机删除其中任意一个个体,使其不参与下一代的进化。在PlatEMO平台上与原算法进行实验对比,实验结果表明,改进算法使Pareto解集的收敛性和分布性方面得到了改善。

关键词：多目标优化第三代非支配排序遗传算法参考点小生境数拥挤度

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基于启发式算法的作业车间调度问题研究

基于启发式算法的作业车间调度问题研究

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作者：李燕燕湖北工业大学

学位级别：硕士

随着全球经济的持续增长，企业之间的竞争变得非常激烈，特别是在制造业领域，企业要想在市场竞争中保持优势，就必须加强对生产车间的调度和管理，优化资源分配，提高竞争能力。因此，对于作业车间调度问题的研究在生产调度领域具有重... 详细信息

随着全球经济的持续增长，企业之间的竞争变得非常激烈，特别是在制造业领域，企业要想在市场竞争中保持优势，就必须加强对生产车间的调度和管理，优化资源分配，提高竞争能力。因此，对于作业车间调度问题的研究在生产调度领域具有重要的实际应用价值。作业车间调度问题是一个极具挑战性的问题，求解复杂、难度大。随着求解该问题的研究不断深入，启发式算法对于这类问题的求解十分有效。哈里斯鹰优化算法（Harris Hawks Optimizer，HHO）和第三代非支配排序遗传算法（Non-dominated sorting genetic algorithm III，NSGA-III）作为元启发式算法，遗传规划算法（Genetic Programming，GP）作为超启发式算法。它们都有一个寻找最优解的新结构，并具有快速收敛和高精度求解的特点，被广泛用于各种优化问题的求解。本文基于上述三种算法，分别提出了不同的改进算法，并将它们应用于静态和动态作业车间调度问题中，取得了良好的效果，本文的具体研究工作如下：　　（1）针对静态单目标作业车间调度问题，提出一种改进哈里斯鹰优化算法（MFHHO）。首先，融入高斯变异分布估计策略，实现优势种群的采样并指导算法进化方向;其次，结合黄金正弦最优策略，对哈里斯鹰的捕猎模式进行优化，可以有效减少搜索空间，加快算法收敛速度，避免陷入局部最优;最后，在局部开发阶段，引入花朵授粉优化算法的位置更新策略，可以使算法有效跳出局部最优。将MFHHO算法用于求解静态单目标作业车间调度问题，以最小化最大完工时间为优化目标，对FT06、FT10、FT20等29个标准JSSP的车间数据集进行测试，取得了不错的调度优化结果。　　（2）针对静态多目标作业车间调度问题，提出一种基于差分进化的新强化支配关系NSGA-III算法（NSGAIIISDRDE）。首先，在进化迭代的前三分之一时间内用限制差分向量策略代替传统模拟二进制交叉和多项式变异的遗传操作;其次，利用新的强化支配关系SDR策略来平衡收敛性和多样性之间的关系;最后，在保留原有连续性算法求解策略的前提下，提出新的连续空间到离散空间的有效转码机制，用于求解静态多目标作业车间调度问题。以最小化最大完工时间、总流程时间、总拖期时间、平均机器空闲时间和准时制（Just in Time，JIT）生产模式时间为优化目标，对56个标准JSSP的车间数据集进行测试，实验结果表明了所提算法的有效性。同时，在54个连续性基准函数集中进行测试，使算法实现在连续性基准函数集和离散作业车间数据集上的双重有效性。　　（3）针对动态作业车间调度问题，提出一种基于Clearing小生境遗传规划算法（CNGP）。分别以最小化平均拖期和平均加权拖期为优化目标，对实验仿真案例进行分析。同时，根据融入的Clearing小生境算法，探究了小生境中不同生态位容量以及清除半径大小对该算法性能的影响。与标准GP算法相比，CNGP算法可以获得更高质量的解，得到更好的车间测试性能。　　本文的研究工作具有重要价值和意义，不仅丰富了启发式算法的理论基础和方法体系，也为车间调度问题的优化求解提供了新的选择。

关键词：作业车间优化调度哈里斯鹰优化算法第三代非支配排序遗传算法遗传规划算法

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不确定条件下航空零部件柔性制造调度技术研究

不确定条件下航空零部件柔性制造调度技术研究

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作者：杨贵林贵州大学

学位级别：硕士

航空工业是国之重器,关乎国家安全和国际竞争力。航空装备制造业是我国高端装备制造业和战略性新兴产业的核心领域,是衡量一个国家综合国力和科技创新能力的重要标志。在航空零部件制造过程中,由于其生产流程复杂、随机返工、生产和研... 详细信息

航空工业是国之重器,关乎国家安全和国际竞争力。航空装备制造业是我国高端装备制造业和战略性新兴产业的核心领域,是衡量一个国家综合国力和科技创新能力的重要标志。在航空零部件制造过程中,由于其生产流程复杂、随机返工、生产和研发并存的特点,存在加工时间的不确定性和时常发生紧急订单插入的问题,导致任务经常延误,并在下游工序如装配和检验中产生连锁反应。针对以上问题,分别建立符合其生产特征的多目标调度模型和开发高效的求解算法,以经典调度案例和本文合作航空零部件制造企业GF公司提供的真实案例进行算法性能测试。基于理论研究,开发了一套多功能的航空零部件柔性调度原型系统。本文主要研究内容如下: (1)针对航空零部件制造过程中存在加工时间不确定性的问题,建立以最小化模糊完工时间和碳排放为优化目标的多目标模糊调度数学模型。提出了多策略改进第三代非支配排序遗传算法,首先,结合三种初始化策略以提高初始种群的多样性。其次,利用自适应交叉与变异策略促进种群高质量进化。最后,融合模拟退火算法避免陷入局部最优,提高算法的收敛效果。为了验证提出方法的有效性,在14个调度经典案例上将所提算法与其他算法进行比较,结果表明所提算法收敛性和分布性更好,同时在GF公司制造车间的加工实例进行验证,结果表明所提算法显著提高了制造加工效率和降低了碳排放。 (2)针对航空零部件制造过程中出现插单情况所导致的生产调度问题,建立了以最小化完工时间、能耗和成本为优化目标的多目标重调度数学模型。提出了一种基于变邻域搜索的第三代非支配排序遗传算法,首先,利用反向生成策略初始化种群,增强算法的搜索能力。其次,根据编码特点设计了一种基于顺序的交叉操作,以提高子代种群的质量。最后,采用变邻域策略增强算法局部搜索能力。在Kacem基准案例上将所提算法与其他算法进行比较,所提算法在插单情况下的重调度问题上有效性得以验证。同时将算法应用于GF公司制造车间的实际生产插单调度中,结果表明所提算法在完工时间、能耗、成本的综合表现上展现出了明显的优势。 (3)基于上述理论研究,设计并开发了航空零部件柔性制造原型系统。通过建立系统框架、数据库以及运行环境,搭建用户管理、车间订单、工艺管理、生产调度等模块。对本文提出的考虑加工时间不确定性和插单情况的柔性调度方法进行应用。

关键词：航空零部件不确定性多目标调度第三代非支配排序遗传算法

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基于NSGA-Ⅲ算法的低影响开发措施规划设计

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扬州大学学报（自然科学版） 2024年第3期27卷 1-9页

作者：张慧颖任亚铮胡朝仲毛谨张淼马自飞程阳李雪龙范俊楠云南农业大学水利学院昆明650500 云南水利水电职业学院水利工程学院昆明650201 昆明理工大学建筑工程学院昆明650031

为完善海绵城市建设的整体规划设计,基于东南亚某经济开发区,结合雨洪管理模型(storm water management model,SWMM)和第三代非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅲ,NSGA-Ⅲ)建立了一个四目标优化模型,以地表... 详细信息

为完善海绵城市建设的整体规划设计,基于东南亚某经济开发区,结合雨洪管理模型(storm water management model,SWMM)和第三代非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅲ,NSGA-Ⅲ)建立了一个四目标优化模型,以地表径流系数、管道过载时间、节点溢流量等3个城市内涝指标和总投资成本作为优化目标进行求解.结果表明:该优化模型可实现多目标同步优化,获得效益较高的低影响开发(low impact development,LID)措施的设计方案,优化后地表径流系数为0.309~0.355,管道过载时间为23.834~27.967 h,节点溢流量为10477~21802 m^(3),工程总投资成本为7.479亿~9.593亿元.研究结果可为未来海绵城市内涝控制设计提供技术参考.

关键词：城市内涝低影响开发第三代非支配排序遗传算法雨洪管理模型优化设计

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