This paper introduces the general process of the search algorithm Structure through the knight problem. According to the characteristics of the problem, we detailed discuss the DFS（Depth First Search） algorithm and ...This paper introduces the general process of the search algorithm Structure through the knight problem. According to the characteristics of the problem, we detailed discuss the DFS（Depth First Search） algorithm and BFS（Breadth First Search） algorithm, and combine the two algorithms together to solve the knights coverage problem. This article has a good reference for the mixed-use scenarios which requires a variety of search algorithms.展开更多
In recent years,more and more attention has been paid to the research and application of graph structure.As the most typical representative of graph structure algorithm,breadth first search algorithm is widely used in...In recent years,more and more attention has been paid to the research and application of graph structure.As the most typical representative of graph structure algorithm,breadth first search algorithm is widely used in many fields.However,the performance of traditional serial breadth first search(BFS)algorithm is often very low in specific areas,especially in large-scale graph structure traversal.However,it is very common to deal with large-scale graph structure in scientific research.At the same time,the computing performance of supercomputer has also made great progress.China’s self-developed supercomputer system Sunway TaihuLight(SW)has won the top 500 list for three consecutive times.The huge computing performance of supercomputer is the key to solve this problem.It can be seen that if we use the computing power of supercomputing to solve the problem of large-scale graph structure traversal,the efficiency of graph structure traversal will be greatly improved.This paper expounds how to realize the breadth first search algorithm of graph structure on the Sunway TaihuLight,and achieved some results.In this way,MPI and thread library called athread of SW platform are used,and the traversal performance is improved dozens of times through the above related technologies and some partition methods of graph structure.展开更多
图是一种非常重要的数据结构形式,被广泛用于社交网络、交通网络和搜索引擎等领域。随着图数据规模爆发式增长,存储容量受限,分布式图计算成为处理大规模图数据的焦点。宽度优先搜索(breadth first search,BFS)算法是图遍历和许多图分...图是一种非常重要的数据结构形式,被广泛用于社交网络、交通网络和搜索引擎等领域。随着图数据规模爆发式增长,存储容量受限,分布式图计算成为处理大规模图数据的焦点。宽度优先搜索(breadth first search,BFS)算法是图遍历和许多图分析算法的基础,而在分布式图计算过程中存在严重的通信开销。针对上述问题,本文提出了一种综合的数据压缩编码优化方案,结合位图和变长压缩数组,通过更高的压缩率来降低数据通信开销;此外,还提出了一种点对点异步环形通信策略,进一步降低分布式图计算中计算-通信的同步开销。通过这些优化手段,本文在8节点的分布式集群上对优化后BFS算法的性能进行了系统评估,结果表明,当图数据规模为28时,优化后的BFS算法平均性能为46.79亿条边每秒遍历(giga-traversed edges per second,GTEPS),性能比优化前提升了接近7.82%。展开更多
针对当前CATIA软件存在三维公差标注功能操作繁琐、费时费力的问题,提出基于MBD(Model Based Definition)模型的三维尺寸公差自动标注方法。采用改进的广度优先搜索算法完整地遍历三维零件的结构树信息,分层访问所有的特征结构,获取包...针对当前CATIA软件存在三维公差标注功能操作繁琐、费时费力的问题,提出基于MBD(Model Based Definition)模型的三维尺寸公差自动标注方法。采用改进的广度优先搜索算法完整地遍历三维零件的结构树信息,分层访问所有的特征结构,获取包含于技术产品规范特征中的三维标注信息模块,通过筛选过滤提取尺寸标注信息;根据DT(Dimension-Tolerance)特征匹配公差信息,构建尺寸公差模型;通过CAA的二次开发接口,开发相应的功能模块,实现三维零件尺寸公差的自动标注。通过实例证明,该方法可以在三维零件设计时快速高效地提取所有三维尺寸标注信息,并实现三维环境下尺寸公差的自动标注。展开更多
【目的】以路径重复率为优化目标解决农业机器人在数字生态农场中的全区域覆盖问题。【方法】首先,将栅格地图中的障碍物进行膨胀处理,在此基础上进行矩形分区以及分区合并操作;然后,通过改进的蚁群算法规划分区间的遍历顺序、通过改进...【目的】以路径重复率为优化目标解决农业机器人在数字生态农场中的全区域覆盖问题。【方法】首先,将栅格地图中的障碍物进行膨胀处理,在此基础上进行矩形分区以及分区合并操作;然后,通过改进的蚁群算法规划分区间的遍历顺序、通过改进的广度优先搜索(Breadth first search, BFS)算法规划分区间终点与起点的衔接路径,从而实现机器人全区域覆盖。2种算法的具体改进方案为:分别通过人工免疫算法与粒子群算法改进遗传算法的选择与交叉算子,并将改进后的选择算子、交叉算子、原遗传算法变异算子与蚁群算法相结合改进传统蚁群算法信息素更新方法;建立动态函数以简化BFS算法规划的路径。【结果】仿真结果表明,改进蚁群算法收敛时的迭代次数较传统蚁群算法减少了83.1%,路径长度相比减少了4.8%;由改进的蚁群算法与改进的BFS算法规划的机器人遍历路径重复率是传统蚁群算法和BFS算法的56%,且农业机器人能实现对农田区域的100%覆盖。【结论】本研究提供了一种农业机器人在复杂环境的数字生态循环农场中进行全遍历覆盖的解决方案。展开更多
为了解决现有船舶电网保护方法难以达到复杂网络对保护选择性要求的弱势,提出基于广度优先搜索法(Breadth First Search)的开关动作排序法。该方法通过控制开关的延时长短,让上下级开关的时间设定值相互配合,达到保护选择性要求。最后用...为了解决现有船舶电网保护方法难以达到复杂网络对保护选择性要求的弱势,提出基于广度优先搜索法(Breadth First Search)的开关动作排序法。该方法通过控制开关的延时长短,让上下级开关的时间设定值相互配合,达到保护选择性要求。最后用3个实例对比原有方法证明了新方法的优势和有效性。展开更多
首先分析潮流转移的原因及伴随的现象。其次讨论潮流转移区域以及区域界定,对传统广度优先遍历(breadth first search,BFS)算法进行改进,提出潮流转移影响区域的界定方法。对安全评估工作的理论基础——3个基本概念(模型量化、平均功率...首先分析潮流转移的原因及伴随的现象。其次讨论潮流转移区域以及区域界定,对传统广度优先遍历(breadth first search,BFS)算法进行改进,提出潮流转移影响区域的界定方法。对安全评估工作的理论基础——3个基本概念(模型量化、平均功率角和潮流转移灵敏度)分别进行定义。提出潮流转移模型及其灵敏度的表达式。提出安全评估的评估方法,建立安全评估的数学模型,最终得到安全评估的综合指标,并阐述了指标的使用。开发潮流转移灵敏度及安全评估程序,利用该程序对真实电网算例进行仿真验证。展开更多
文摘This paper introduces the general process of the search algorithm Structure through the knight problem. According to the characteristics of the problem, we detailed discuss the DFS（Depth First Search） algorithm and BFS（Breadth First Search） algorithm, and combine the two algorithms together to solve the knights coverage problem. This article has a good reference for the mixed-use scenarios which requires a variety of search algorithms.
基金This work is sponsored by the Sichuan Science and Technology Program(2020YFS0355 and 2020YFG0479).
文摘In recent years,more and more attention has been paid to the research and application of graph structure.As the most typical representative of graph structure algorithm,breadth first search algorithm is widely used in many fields.However,the performance of traditional serial breadth first search(BFS)algorithm is often very low in specific areas,especially in large-scale graph structure traversal.However,it is very common to deal with large-scale graph structure in scientific research.At the same time,the computing performance of supercomputer has also made great progress.China’s self-developed supercomputer system Sunway TaihuLight(SW)has won the top 500 list for three consecutive times.The huge computing performance of supercomputer is the key to solve this problem.It can be seen that if we use the computing power of supercomputing to solve the problem of large-scale graph structure traversal,the efficiency of graph structure traversal will be greatly improved.This paper expounds how to realize the breadth first search algorithm of graph structure on the Sunway TaihuLight,and achieved some results.In this way,MPI and thread library called athread of SW platform are used,and the traversal performance is improved dozens of times through the above related technologies and some partition methods of graph structure.
文摘图是一种非常重要的数据结构形式,被广泛用于社交网络、交通网络和搜索引擎等领域。随着图数据规模爆发式增长,存储容量受限,分布式图计算成为处理大规模图数据的焦点。宽度优先搜索(breadth first search,BFS)算法是图遍历和许多图分析算法的基础,而在分布式图计算过程中存在严重的通信开销。针对上述问题,本文提出了一种综合的数据压缩编码优化方案,结合位图和变长压缩数组,通过更高的压缩率来降低数据通信开销;此外,还提出了一种点对点异步环形通信策略,进一步降低分布式图计算中计算-通信的同步开销。通过这些优化手段,本文在8节点的分布式集群上对优化后BFS算法的性能进行了系统评估,结果表明,当图数据规模为28时,优化后的BFS算法平均性能为46.79亿条边每秒遍历(giga-traversed edges per second,GTEPS),性能比优化前提升了接近7.82%。
文摘针对当前CATIA软件存在三维公差标注功能操作繁琐、费时费力的问题,提出基于MBD(Model Based Definition)模型的三维尺寸公差自动标注方法。采用改进的广度优先搜索算法完整地遍历三维零件的结构树信息,分层访问所有的特征结构,获取包含于技术产品规范特征中的三维标注信息模块,通过筛选过滤提取尺寸标注信息;根据DT(Dimension-Tolerance)特征匹配公差信息,构建尺寸公差模型;通过CAA的二次开发接口,开发相应的功能模块,实现三维零件尺寸公差的自动标注。通过实例证明,该方法可以在三维零件设计时快速高效地提取所有三维尺寸标注信息,并实现三维环境下尺寸公差的自动标注。
文摘【目的】以路径重复率为优化目标解决农业机器人在数字生态农场中的全区域覆盖问题。【方法】首先,将栅格地图中的障碍物进行膨胀处理,在此基础上进行矩形分区以及分区合并操作;然后,通过改进的蚁群算法规划分区间的遍历顺序、通过改进的广度优先搜索(Breadth first search, BFS)算法规划分区间终点与起点的衔接路径,从而实现机器人全区域覆盖。2种算法的具体改进方案为:分别通过人工免疫算法与粒子群算法改进遗传算法的选择与交叉算子,并将改进后的选择算子、交叉算子、原遗传算法变异算子与蚁群算法相结合改进传统蚁群算法信息素更新方法;建立动态函数以简化BFS算法规划的路径。【结果】仿真结果表明,改进蚁群算法收敛时的迭代次数较传统蚁群算法减少了83.1%,路径长度相比减少了4.8%;由改进的蚁群算法与改进的BFS算法规划的机器人遍历路径重复率是传统蚁群算法和BFS算法的56%,且农业机器人能实现对农田区域的100%覆盖。【结论】本研究提供了一种农业机器人在复杂环境的数字生态循环农场中进行全遍历覆盖的解决方案。
文摘首先分析潮流转移的原因及伴随的现象。其次讨论潮流转移区域以及区域界定,对传统广度优先遍历(breadth first search,BFS)算法进行改进,提出潮流转移影响区域的界定方法。对安全评估工作的理论基础——3个基本概念(模型量化、平均功率角和潮流转移灵敏度)分别进行定义。提出潮流转移模型及其灵敏度的表达式。提出安全评估的评估方法,建立安全评估的数学模型,最终得到安全评估的综合指标,并阐述了指标的使用。开发潮流转移灵敏度及安全评估程序,利用该程序对真实电网算例进行仿真验证。
