面向SAT问题的免疫算法的改进研究

来源 :湖南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tt1234554321
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
命题可满足性问题(SAT问题)是第一个被证明的NP完全问题,是一切NP完全问题的“种子”,任何NP完全问题都可在多项式时间内转化为SAT问题进行求解。当前SAT求解方法在测试向量自动生成、符号模型检查及组合等价性检查等电子设计自动化领域中得到了广泛的应用。可见,对SAT问题的研究有着重要的理论意义和应用价值。目前求解SAT问题的主要方法大致可以分为完全算法和不完全算法。如果问题存在解,完全算法保证一定能找到问题的解。但随问题规模增大,SAT问题的计算复杂度呈指数增长;不完全算法虽然不能保证一定能找出问题的解,但是求解速度快且通常能满足需求。故此,不完全算法逐渐成为求解SAT问题的研究热点。本文主要针对不完全算法对SAT问题的求解进行研究。首先介绍了SAT问题及其求解方法、免疫原理与免疫算法的基本知识,其次通过对SAT问题求解和SAT问题全部解问题(ALLSAT问题)求解的研究,提出了两种分别适用于SAT问题和ALLSAT问题求解的改进免疫算法。首先,针对SAT问题的求解,本文提出了一种基于海明距的改进免疫算法。该算法基于海明距对抗体浓度进行定义,避免了耗时的对数计算,提高了算法效率;鉴于传统变异算子存在的不足,算法引入了一种基于随机搜索思想的新变异算子,该变异算子既可以加快种群进化速度,又可以防止进化后期产生“扰动”现象。实验结果表明:该算法在成功率、收敛速度等方面都比基于信息熵的免疫算法有显著提高;与量子克隆免疫算法相比,该算法平均进化代数少、成功率高。其次,针对ALLSAT问题的求解,本文提出了一种改进的多种群克隆免疫算法。该算法采用小生境方法与位爬山算法进行优化,因而具有能保持种群多样性、收敛速度快等优点。算法首先同时进化多个种群,每个种群进行克隆、变异、选择操作,对每个种群的最优个体进行位爬山操作。当子群进化一定代数之后,如该子群的最优解是问题的解,则将该解放入小生境核集。然后比较种群中的个体与小生境集合中个体的距离,如与小生境集合中某个个体距离很小则产生新个体代替该个体构成新子群,然后重新开始多种群进化过程。对ALLSAT问题求解的实验结果表明:对小规模问题该算法能快速的求解出问题的所有解;对于传统方法无法求解的大规模问题,该算法也能尽可能多地找出问题的解。
其他文献
三维实体建模是计算机视觉的重要研究方向之一,是根据摄像机拍摄得到的二维图像信息来计算三维空间中物体的几何信息,是识别和重建物体的过程。二维图像是三维物体建模的几何特
近几年来,随着移动计算技术和网络技术的迅猛发展,移动学习作为一种全新的学习模式悄然而生。移动学习是一种崭新的远程学习形式,让学习者摆脱时间和空间的限制,真正做到了在任何
云计算的概念被提出来的短短几年间,在学术界和工业界的共同推动下取得了巨大的进展。在这个过程中出现了很多的云计算系统,其中Hadoop平台作为一个开源的系统被许多公司采纳。
SOA(Service Oriented Architecture,面向服务的体系架构)是当前用于构建企业IT支撑平台的主流技术;同时,它也是指导信息化建设的一种创新理念,该理念的核心是“面向服务”,“服务
随着观测仪器设备精密程度以及数据收集能力的大幅度提高,光学天文学得到显著发展,我国LAMOST大规模巡天项目获得海量的巡天数据。但是,目前低质量光谱仍占LAMOST观测数据总量的一半左右。这些光谱表现出明显的质量缺陷,如噪声较大、谱线特征不明显、局部信噪比非常低、连续谱异常、拼接异常、减天光异常等。对这些低质量光谱的处理及研究,对于观测产出率的提高、特殊及稀少天体的发现等方面都具有重要的意义。因此
无线传感器网络的节点经常部署在自然环境相对恶劣或是人员较难到达的区域内,如沙漠、水下等,绝大部分应用场景都不具备架设有线供电设施的条件。在现有技术条件下,传感器节
随着网络信息技术的高速发展,Internet上的Web页面数量呈指数增长,如何有效的组织和处理这些海量信息,如何更好地搜索、过滤和管理这些网络资源,成为一个亟待解决的问题。Web
近年来,伪装攻击在计算机安全事件中的比例不断增长,成为对系统破坏最为严重的攻击方式之一.与此同时随着智能手机的普及,用户开始将大量信息存入手机,当手机被不法者窃取时,
在温度测量中虽然有许多不同方法,但热电偶以其独特的优点成为目前工业上温度测量中应用最广泛的传感元件之一,与显示仪表配合可测量气体、液体、固体的温度,也可以作为过程
近年来,随着计算机网络技术的迅猛发展,人们对计算机辅助教育的研究不断深入,其中计算机考试系统的发展备受关注,智能组卷算法作为考试系统的重要组成部分,已成为研究热点。