[发明专利]一种改进的帝国主义竞争算法求解作业车间调度问题

摘要

本发明提出了一种改进的帝国主义竞争算法求解作业车间调度问题，针对传统帝国主义竞争算法容易过早收敛；求解精确度不够高；且在车间调度问题中的应用不够灵活的问题，提出了改进的帝国主义竞争算法。该算法的改进在于1、直接定义机器为帝国、作业为殖民地；2、建立服从正态分布的殖民地位置随机变动参数，解决传统算法易于收敛的问题；3、对殖民地国家灭亡、帝国灭亡的定义符合实际，简单直观，提高了算法求解精确度；4、结合社会进化过程以及实际应用实例具体情况，设计算法中有新殖民地、新帝国产生的情况，切合实际，简单直观，计算精度高；5、算法以帝国存活率来刻画机器利用率，简单易懂。

主权项

一种改进的帝国主义竞争算法求解作业车间调度问题，本发明涉及作业车间调度领域，具体地涉及用算法求解作业车间调度问题，其特征是：该算法的步骤如下：步骤1：初始化帝国主义竞争算法参数：初始化国家数量、帝国主义国家、殖民地国家，其中，帝国主义国家用机器来表示，殖民地国家用作业来表示，其中；步骤2：计算帝国的相对势力：用机器处理作业能力来刻画，表示第n个帝国主义国家的代价函数，即作业处理时间：步骤3：计算帝国主义国家的势力：第n个帝国主义国家的势力大小定义为：；步骤4：初始化帝国主义集团：根据帝国的势力将不同数量的殖民地国家分配给帝国主义国家，帝国国家势力越大，该帝国所拥有的殖民地国家就越多，帝国和它所拥有的殖民地组成一个帝国集团，在车间调度问题中，帝国所拥有的殖民地等于该机器实际处理的作业数，因此，殖民地分配方法按式：式中，代表第n个帝国所拥有的殖民地的数量；步骤5：计算帝国集团的总势力：一个帝国集团的总势力包括两部分，一部分为帝国主义国家的势力，另一部分为它所拥有的殖民地国家的势力；步骤6：殖民地向所属帝国移动：当帝国集团形成后，每个帝国集团中的帝国主义国家试图增加其殖民地的数量，在ICA算法中，殖民地国家沿着指向其所属帝国的方向靠近帝国；步骤7：帝国集团的竞争：帝国主义的竞争过程发生在帝国集团之间，因为每一个帝国集团都试图占有其他帝国的殖民地并且控制他们，通过竞争使得强大的帝国集团更加强大，弱小的帝国集团更加弱小；步骤8：殖民地国家的灭亡：在帝国的侵犯过程中，存在殖民地国家灭亡；步骤9：新殖民地国家的产生：在社会进化过程中，会有新的殖民地产生；步骤10：弱势帝国的灭亡：在帝国竞争中，失去势力的帝国集团将会灭亡，而且它所拥有的殖民地将被其他帝国集团所瓜分；步骤11：新帝国的产生：在帝国竞争中，会有新的帝国产生；步骤12：计算帝国存活率：用机器利用率来刻画；步骤13：最后，保留最终剩余的帝国，将适应度值作为最优解。