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《天津大学》 2006年
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基于模拟的智能算法及其应用

宁玉富  
【摘要】:在管理科学、计算机科学、系统科学、信息科学以及工程等领域都存在着大量的不确定性,如随机性、模糊性、模糊随机性等。这些领域中的很多决策需要在这些不确定环境下作出。不确定规划是解决这些决策问题的有力工具。本文提出了多种基于模拟的智能算法求解不确定规划模型,并研究了模糊随机环境下多产品集约生产计划(APP)问题。具体研究内容如下: 在很多情况下,要得到含有模糊变量、模糊随机变量或随机模糊变量的不确定函数的精确值是非常困难或不可能的,因此,利用模拟得到这些值的估计值是很有必要的。本文提出了基于模拟(模糊模拟、模糊随机模拟和随机模糊模拟)的同步扰动随机逼近算法求解模糊规划模型、模糊随机规划模型和随机模糊规划模型。该算法能够快速地收敛到局部最优解。在许多实际的优化问题中,因为花费在优化问题上的资源的限制,一个局部最优解是完全可以接受的。 在基于模拟的同步扰动随机逼近算法中,模拟花费的计算时间较多,为此,设计了集成模拟和神经网络的同步扰动随机逼近算法。首先使用模拟为不确定函数产生一组输入输出数据,然后用这些数据训练神经网络,把训练的神经网络嵌入到同步扰动随机逼近算法中。该算法比基于模拟的同步扰动随机逼近算法能够更快地收敛到局部最优解。 对于需要得到全局最优解的优化问题,设计了基于模拟的混合优化算法进行求解。该算法集成了模拟技术、神经网络、遗传算法和同步扰动随机逼近算法。首先使用模拟技术产生一组输入输出数据,然后使用这些数据为不确定函数训练神经网络,把神经网络嵌入到遗传算法和同步扰动随机逼近算法中。遗传算法用于在整个解空间上搜索最优解,其初始种群和每一代由交叉和变异操作产生的新染色体均利用同步扰动随机逼近算法进行改善。最后,把遗传算法结束后得到的所有染色体再利用同步扰动随机逼近算法进行改善,适应度最高的染色体作为问题的最优解。该算法既具有遗传算法的全局搜索能力,又具有同步扰动随机逼近算法的较强的收敛特性。数值例子验证了所提出的算法的有效性。 在应用方面,对模糊随机环境下多产品APP问题建立了模糊随机APP模型,其中市场需求、生产费用、生产能力等均被刻划为模糊随机变量,目标函数和约束函数均由机会函数定义。应用提出的算法求解模型,并给出了数值例子。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:F224

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 冯征;数据挖掘方法在财务预警中的应用研究[D];天津大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 张健;不确定信息环境下集约生产计划方法研究与应用[D];华中科技大学;2011年
2 舒锐志;某重卡曲轴锻模填充性能及结构优化研究[D];重庆大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 谭小卫,周泓,师瑞峰;求解多层生产计划集成问题的一种遗传算法[J];管理学报;2004年01期
2 唐加福,汪定伟,许宝栋;多品种集约生产计划问题的模糊方法[J];管理科学学报;2003年01期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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6 张可虎;田建伟;徐敏杰;石红;;基于可信性理论的电网规划方法[J];北京交通大学学报;2010年05期
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10 曹鑫;刘佳;;基于免疫遗传算法的海上编队雷达网干扰规划研究[J];兵工学报;2009年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 韩江洪;王梅芳;马学森;王跃飞;;改进的遗传算法在虚拟企业伙伴选择问题中的应用[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 Yu Kerwei;Yang Tsunlirng;;A Case Study of Yacht's Motions Represented by Using Stewart Platform[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 李大卫;郭丽华;王莉;;紧急疏散的嵌套博弈分析[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
4 ;Optimal Pricing for a Manufactured and a Remanufactured Products in a Fuzzy Environment[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 周维;;面向特钢轧制生产的交互式合同计划排程系统[A];全国冶金自动化信息网2012年年会论文集[C];2012年
6 陈杰;;PDM系统中工作流程管理技术的研究[A];2011年浙江省医学会医学工程学分会第九届学术年会论文汇编[C];2011年
7 肖瑛;李振兴;刘国枝;张琳波;;双模式神经网络盲均衡算法研究[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
8 刘宝碇;彭锦;;可信性理论-模糊集的公理基础[A];第二届不确定系统年会论文集[C];2004年
9 ;On Inequalities and Critical Values of Fuzzy Random Variable[A];第二届不确定系统年会论文集[C];2004年
10 彭锦;;不确定理论研究的数学方法论[A];第二届不确定系统年会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 谭佳琳;粒子群优化算法研究及其在海底地形辅助导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 孔令启;基于内外圈协同优化策略的间歇化工过程不确定性调度研究[D];华南理工大学;2010年
3 王小胜;不确定统计的若干问题及应用研究[D];江苏大学;2010年
4 包健;有限精度权值神经网络优化的研究与应用[D];华东理工大学;2011年
5 车勇;轮胎噪声的预测方法与试验研究及优化设计[D];武汉理工大学;2010年
6 刘贵;精毛纺织品虚拟加工中的预报与反演模型研究[D];东华大学;2010年
7 周晖;自由搜索算法及其在传感器网络中的应用[D];东华大学;2010年
8 李春洋;基于多态系统理论的可靠性分析与优化设计方法研究[D];国防科学技术大学;2010年
9 王园宇;粉尘环境中的图像恢复研究[D];太原理工大学;2011年
10 沙丽荣;基于正交基神经网络的结构可靠性分析[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李臻;城市公交车辆智能调度优化研究[D];山东科技大学;2010年
2 程慧;基于神经网络的两类问题研究[D];广西师范学院;2010年
3 周宇龙;基于遗传算法的堤防材料动力特性反演分析[D];郑州大学;2010年
4 张华杰;模糊神经网络在肺癌诊断中的应用[D];郑州大学;2010年
5 李魁星;基于信息熵遗传算法的舰船导航路径规划技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 孙慧杰;码头泊位延迟问题的干扰管理模型研究[D];大连理工大学;2010年
7 张雪;基于聚类的改进蚁群算法对VRPTW问题的应用研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
8 谭帅;基于DWO算法的预测控制及在电力负荷预测中的研究与应用[D];长沙理工大学;2010年
9 袁德祥;基于自抗扰控制技术的AUV运动控制的研究与仿真[D];中国海洋大学;2010年
10 张越;天津港四号路智能交通系统研究[D];大连海事大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 彭雯雯;曾卫东;康超;王腾飞;田飞;;Deform有限元模拟软件材料数据库的开发与应用[J];材料导报;2011年08期
2 尹侠,肖序,胡永康;上市公司财务预警的实证分析[J];财经理论与实践;2001年06期
3 伍建国,孙庆鸿,毛海军,周德廉,郁文凯,蔡英;基于BP神经网络模型的磨床部件动态灵敏度分析[J];东南大学学报(自然科学版);2002年04期
4 董海涛;张治民;宋志海;;数值模拟技术在锻造成形中的应用[J];大型铸锻件;2007年01期
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9 陈新平,李川海,夏炜,任东来,胡峰;凸模圆角半径对钢板冲压成形的影响[J];锻压装备与制造技术;2005年02期
10 叶东毅,陈昭炯;一个新的差别矩阵及其求核方法[J];电子学报;2002年07期
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 周国华;生产作业调度问题的软计算方法研究[D];西南交通大学;2003年
2 邹琳;基于遗传算法的挤压模具多目标优化设计与研究[D];华中科技大学;2004年
3 田俊峰;不确定性条件下供应链管理优化模型及算法研究[D];西南交通大学;2005年
4 郝文育;虚拟企业生产计划与调度若干关键技术研究[D];南京航空航天大学;2005年
5 金毅;模糊集合论在生产计划和调度中的应用研究[D];东南大学;1994年
6 丁然;不确定条件下鲁棒性生产调度的研究[D];山东大学;2006年
7 吴瑞;模糊和粗糙环境下的网络用户浏览模式研究[D];天津大学;2006年
8 左燕;大规模复杂生产调度问题瓶颈分解方法研究[D];上海交通大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张腾飞;基于粗糙集和RBF网络的动态建模方法研究[D];上海海事大学;2004年
2 姬永清;多品种单件小批生产模式下生产计划与调度问题研究[D];南京航空航天大学;2005年
3 朱辉;基于模糊理论的生产计划的控制研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
4 孙小孟;微车曲轴精密锻造成形工艺及模具的研究[D];重庆大学;2006年
5 潘书澜;基于BP神经网络的电控汽油机传感器故障诊断与调节研究[D];浙江大学;2006年
6 李英雄;模糊随机规划理论及其应用[D];哈尔滨工业大学;2006年
7 陈太生;曲轴全纤维弯曲镦锻成形技术RR法、TR法、NTR法对比研究[D];天津大学;2005年
8 徐国宁;基于神经网络的曲轴最佳滚压参数研究[D];西安理工大学;2007年
9 李晶;汽车曲轴精密模锻成形工艺优化研究[D];重庆大学;2007年
10 朱文宝;K98MC-C船用曲轴曲拐锻造成形工艺研究[D];燕山大学;2010年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 张德才;;数据挖掘技术及其在岩土工程中研究进展[J];山西建筑;2010年29期
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 王艳华;基于聚类算法的制造业上市公司财务预警研究[D];西南大学;2011年
2 柯芳;基于数据挖掘技术的联网审计研究[D];杭州电子科技大学;2009年
3 吴占君;财务预警的时段基因模式方法研究[D];天津大学;2012年
4 张喆;后金融危机时期公司预警模型研究及金融危机冲击影响分析[D];重庆工商大学;2012年
5 张建华;基于邻域粗糙集和粒子群优化BP网络的上市企业财务预警研究[D];山东财经大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 吴广谋,盛昭瀚;企业的模糊动态边界与企业集团——对企业集团的本质的探讨[J];管理科学学报;2001年03期
2 唐加福,汪定伟,许宝栋;多品种集约生产计划问题的模糊方法[J];管理科学学报;2003年01期
3 唐加福,汪定伟;模糊优化理论与方法的研究综述[J];控制理论与应用;2000年02期
4 唐加福,董颖,刘士新,汪定伟;模糊需求和模糊能力约束的集约生产计划[J];控制理论与应用;2003年06期
【相似文献】
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3 欧阳洁;阮春蕾;周文;;复杂流体的多尺度模拟[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
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5 鲁巍;杨修涛;李晓维;;基于混合遗传算法的RTL激励生成方法[A];第三届中国测试学术会议论文集[C];2004年
6 李聪;张喜亮;吴驰飞;;Ungar修正方程对约束阻尼结构复合材料损耗因子的模拟[A];2005年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2005年
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8 向伟;戴晶怡;;潘宁离子源引出束流的数值模拟[A];2006全国荷电粒子源、粒子束学术会议论文集[C];2006年
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4 郭明波;来自蝙蝠的启发[N];北京科技报;2001年
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10 特约记者 包国俊;我军“神鹰一号”空战智能仿真系统通过技术鉴定[N];光明日报;2001年
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7 廖平;基于遗传算法的形状误差计算研究[D];中南大学;2002年
8 王荣吉;选择性激光烧结工艺的试验与优化方法研究[D];湖南大学;2005年
9 周明;高新技术产业投资环境系统研究[D];西北工业大学;2006年
10 张需溥;小型化微带天线的设计与数值分析[D];上海大学;2004年
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1 沙焕滨;随机和模糊双重不确定环境下的集约生产规划模型及智能求解[D];山东师范大学;2009年
2 宋富财;反应精馏的模拟与优化[D];天津大学;2004年
3 朱奉梅;遗传算法在高校排课系统中的研究与应用[D];东北大学;2009年
4 孙晓丽;基于遗传算法的既有线平面及纵断面整正优化设计[D];中南大学;2010年
5 冯秋霞;解最小生成树问题的新的遗传算法[D];西安电子科技大学;2010年
6 郭佳;基于遗传算法的认知无线网络资源分配技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
7 宋品;基于改进遗传算法的波束形成技术研究及其应用[D];西安电子科技大学;2010年
8 王辉;基于改进遗传算法的物流配送路径优化研究[D];山东科技大学;2010年
9 李臻;城市公交车辆智能调度优化研究[D];山东科技大学;2010年
10 梁云静;基于遗传算法的主题爬虫搜索策略研究[D];湖北工业大学;2010年
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