卫星舱布局方法

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1、第43卷第12期计算机科学Vo1.43No.122016年12月ComputerScienceDec2016基于Wang-Landau抽样的带静不平衡约束的简化卫星舱布局方法刘景发黄娟蒋宇聪刘文杰郝亮(南京信息工程大学江苏省网络监控工程中心南京210044)(南京信息工程大学计算机与软件学院南京210044)摘要以简化卫星舱承载板上三维布局设计问题为背景，研究一类带静不平衡约束的圆柱体和长方体混合待布物布局问题。针对该三维布局问题，将已成功应用于统计物理学和蛋白质结构预测的Wang-Landau抽样算法引入布局问题中

2、。Wang-Landau抽样算法通过在复杂布局空间中进行有效抽样来得到一个平坦的能量直方图，从而精确估计布局系统的状态密度。通过将Wang-Landau抽样算法与带加速策略的最速下降法、质心平移策略相结合，提出了改进的Wang-Landau抽样算法。对文献中两个算例进行了实算，计算结果表明，改进的Wang-Landau抽样算法的收敛速度和解的质量相比文献中其它算法均有较大的提高。关键词静不平衡约束，Wang-Landau抽样算法，卫星舱布局，最速下降法中圄法分类号TP391文献标识码ADOI10.11896/j.is

3、sn.1002-137X.2016.12.053PackingMethodßasedonWang-LandauSamplingforSimplifiedSatelliteModulewithStaticNon-equilibriumConstraintsLIUJing-faHUANGJuanJIANGYu-congLIUWen-jieHAOLiang。iangsuEngineeringCenterofNetworkMonitoring,NanjingUniversityofInformationScience&.Te

4、chnology,Nanjing210044,China)(SchoolofComputer&.Software,NanjingUniversityofInformationScience&.Technology,Nanjing210044,China)AbstractWiththebackgroundofthethree-dimensionallayoutoptimizationproblemonthebearingplateofthesimplifiedsatellitemodule,westudiedthecy

5、linderandcuboidmixedlayoutproblemwithstaticnon-equilibriumconstraints.Toaddressthisproblem,theWang-Landausamplingalgorithm,whichhasbeensuccessfulappliedtostatisticphysicsandtheproteinstructurepredictionproblem,isintroducedtosolvethepackingproblemofsatellitemodu

6、leatthefirsttime.TheWang-Landausamplingalgorithmcanproduceaflathistogramofenergybysamplingtheenergiesofthewholeenergyspaceeffectively,soastoestimatethedensityofstatesofallpossibleenergiesintherangeaccurately.Byincorporatingthesteepestdescentmethodwithanaccelera

7、tingstrategyandthetranslationofthecenterofmassintotheWang-Landausamplingalgorithm,animprovedWang-Landausamplingalgorithmwasproposed.ThecomputationalresultsoftwoclassicinstancesfromtheliteratureshowthattheconvergencerateandthequalityofsolutionoftheimprovedWang-L

8、andausamplingalgorithmoutperformotheralgorithmsinliterature.Ke归10时sStaticnon-equilibriumconstraint,Wang-Landausamplingalgorithm,Packingofsatellitemodule,Steepestdescentmetho