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《基于Hopfield神经网络的作业车间生产调度方法》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、维普资讯http://www.cqvip.com第28卷第5期自动化学报Vo1.28.NO.52002年9月ACTAAUT()MATICASINICASept.,2002基于Hopfield神经网络的作业车间生产调度方法王万良吴启迪徐新黎1(浙江工业大学信息工程学院杭州310014)2(同济大学电子与信息工程学院上海200092)(Email:wwlzyw@mail.hz.zj.cn)摘要该文提出了基于Hopfield神经网络的作业车间生产调度的新方法.文中给出了作业车间生产调度问题(JSP)的约束条件及其换位矩阵表示,提出了新的包括所有约束条件的计算能量函数表达式,得到相应的作业车间调度问题
2、的Hopfield神经网络结构与权值解析表达式,并提出相应的Hopfield神经网络作业车间调度方法.为了避免Hopfield神经网络容易收敛到局部极小,从而产生非法调度解的缺点,将模拟退火算法应用于Hopfield神经网络求解,使Hopfield神经网络收敛到计算能量函数的最小值0,从而保证神经网络输出是一个可行调度方案.该文改进了已有文献中提出的作业调度问题的Hopfield神经网络方法,与已有算法相比,能够保证神经网络稳态输出为可行的作业车间调度方案.关键词作业车间调度,神经网络,组合优化,计算能量函数,模拟退火算法中图分类号TP273HoPFlELDNEURALNETWoRKAPPRo
3、ACHFoRJoB—SHoPSCHEDULlNGPRoBLEMSWANGWan—LiangWUQi—DiXUXin—Ii(InformationEngineeringInstitute,Zh#iangUniversityofTechnology,Hangzhou310014)(ElectronandInformationEngineeringInstitute,TotzgjiUniversity,Shanghai200092)(Email:wwlzyw@mail.hz.zj.cn)AbstractAnewHopfieldneuralnetworkapproachforjob—shopsched
4、ulingproblems(JSP)isproposed.Allconstraintsofjob—shopschedulingproblemsanditspermuta—tionmatrixexpressionareproposed.Anewcomputationalenergyfunctionincludingallconstraintsofjob—shopschedulingproblemisgiven.AcorrespondingnewHopfield1)国家“863”/ClMS主题项目(863—511—945002)、浙江省自然科学基金(698073)、浙江省科技计划项目(012047
5、)、教育部高等学校骨干教师资助计划项目资助收稿H期2001—02—28收修改稿H期2001—0531维普资讯http://www.cqvip.com5期王万良等:基于Hopfield神经网络的作业车间生产调度方法839n.wa誓M.e一dn~o、(L~叭p帅s一∞~~啪mK~一Q一e二y一w啪一or一d一~s一Jo一b—shopscheduling,neuralnetwork,combinatorialoptimization,com—putationalenergyfunctions,simulatedannealingalgorithm1引言作业车间调度问题是一类满足任务配置和顺序约束要求
6、的资源分配问题,是最困难的组合一优~化一问题一~之一~--o.一m虽然对于JSP的研究已经有几十年的历史,提出了许多最优化求解方法,但由于JSP是一个非常难解的组合优化问题,至今尚未形成系统的方法与理论.生产调度的问题的神经网络方法在许多方面都非常引人注目,它能够非常自然地实现并行计算,成为目前生产调度研究的热点之一.FooSY和TakefujiY最早提出用Hopfield神经网络求解JSP问题,是一个比较有影响的方法_l].其后又有许多人对此问题进行了研究].但由于这种方法没有包括JSP的全部约束条件,所以不能保证得到可行调度解.AbadaA,BinderZ和LadetP结合JSP的非连通图
7、表示,提出Boltzmann机的JSP求一一解~.o~耋方法一,一能O~一够~一得~到次~一p优解_8.为了有效地处理约束条件,许多人研究了约束神经网络方法9.WillemsTM等用经验规则作为局部最优化的判据,以改进神经网络优化性能。。~。引.本文改进了已有文献中提出的JSP的Hopfield神经网络方法,能够保证神经网络稳态输出为可行的作业车间调度方案.文中给出了作业车间生产调度问题的约束条件
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