Application of Multiple-Population Genetic Algorithm in Optimizing the Train-Set Circulation Plan Problem
El problema del plan de circulación de trenes (TCPP) pertenece al problema de programación de material rodante (RSS) y es similar al problema de enrutamiento de aeronaves (ARP) en operaciones aéreas y al problema de enrutamiento de vehículos (VRP) en el campo de la logística. Sin embargo, el TCPP implica una complejidad adicional debido a la restricción de mantenimiento de trenes: los trenes deben realizar tareas de mantenimiento después de haber recorrido cierto tiempo y distancia. El TCPP es NP-duro no determinístico (NP-hard). No hay un algoritmo disponible que pueda obtener la solución global óptima, y muchos factores como el modo de utilización y el modo de mantenimiento afectan la solución del TCPP. Este artículo propone un modelo de optimización de circulación de trenes para minimizar el tiempo total de conexión y los costos de mantenimiento, y describe el diseño de un algoritmo genético de múltiples poblaciones eficiente (MPGA) para resolver este modelo. Se selecciona un caso realista de ferrocarril de alta velocidad
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Social Network Community Detection Using Agglomerative Spectral Clustering
La detección de comunidades se ha convertido en una herramienta cada vez más popular para analizar e investigar redes complejas. Se han propuesto muchos métodos para una detección precisa de comunidades, y uno de ellos es el clustering espectral. La mayoría de los algoritmos de clustering espectral se han implementado en redes artificiales, y la precisión de la detección de comunidades todavía es insatisfactoria. Por lo tanto, este artículo propone un método de clustering espectral aglomerativo con conductancia y pesos de arista. En este método, los nodos más similares se aglomeran en función del espacio de autovectores y los pesos de arista. Además, la conductancia se utiliza para identificar clústeres densamente conectados durante la aglomeración. El método propuesto muestra un rendimiento mejorado en trabajos relacionados y demuestra ser eficiente para redes complejas de la vida real a partir de experimentos.
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Fundamental Results of Conformable Sturm-Liouville Eigenvalue Problems
Sugerimos una generalización fraccional regular de los conocidos problemas de autovalores de Sturm-Liouville. El modelo propuesto consiste en una generalización fraccional del operador de Sturm-Liouville utilizando derivadas conformables y con condiciones de contorno naturales en dominios acotados. Establecemos resultados fundamentales del modelo propuesto. Demostramos que los autovalores son reales y simples y que las autofunciones correspondientes a autovalores distintos son ortogonales, y establecemos un resultado fraccional del Cociente de Rayleigh que se puede utilizar para estimar el primer autovalor. A pesar de que las propiedades del problema fraccional de Sturm-Liouville con derivada conformable son muy similares a las de la derivada clásica, encontramos que el problema fraccional no muestra un número infinito de autofunciones para condiciones de contorno arbitrarias. Este resultado interesante conducirá al estudio del problema de la completitud de autofunciones para sistemas fraccionarios.
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Dynamical Analysis of a Class of Prey-Predator Model with Beddington-DeAngelis Functional Response, Stochastic Perturbation, and Impulsive Toxicant Input
Se propone y analiza un sistema presa-depredador estocástico en un entorno contaminado con una respuesta funcional de Beddington-DeAngelis. En primer lugar, para el sistema con perturbación de ruido blanco, al analizar el sistema límite, se demuestra la existencia de soluciones periódicas de frontera y soluciones periódicas positivas, y se derivan las condiciones suficientes para la existencia de dichas soluciones. Luego, para el sistema estocástico, al introducir el cambio de régimen Markoviano, se obtienen las condiciones suficientes para la extinción o persistencia de dicho sistema. Además, se demuestra que el sistema es ergódico y tiene una distribución estacionaria cuando la concentración de tóxico es una constante positiva. Finalmente, se realizan dos ejemplos con simulaciones numéricas para ilustrar los resultados teóricos.
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An Approach to Integrating Tactical Decision-Making in Industrial Maintenance Balance Scorecards Using Principal Components Analysis and Machine Learning
La incertidumbre de la demanda ha llevado a que los sistemas de producción se vuelvan cada vez más complejos; esto puede afectar la disponibilidad de las máquinas y, por lo tanto, su mantenimiento. Por lo tanto, es necesario gestionar adecuadamente la información que facilite la toma de decisiones. Este documento presenta un sistema para la toma de decisiones relacionadas con el diseño de planes de mantenimiento personalizados en una planta de producción. Este documento aborda este objetivo táctico y tiene como objetivo proporcionar un mayor conocimiento y mejores predicciones proyectando un comportamiento confiable a medio plazo, integrando esta nueva funcionalidad en los clásicos Cuadros de Mando Integral, y permitiendo extender su función de medición actual a una nueva aptitud: predecir la evolución basada en datos históricos. En el diseño propuesto del Cuadro de Mando Integral Personalizado, se integra una fase exploratoria de datos con otra fase de análisis y predicción utilizando algoritmos de Análisis de Componentes Principales y Aprendizaje Automático que utilizan algoritmos de Redes Neuron
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The Multiagent Planning Problem
El clásico Problema de los Múltiples Viajantes Problema es un problema de optimización bien estudiado. Dado un conjunto de objetivos/destinos y agentes, el objetivo es encontrar viajes de ida y vuelta, de manera que cada destino sea visitado solo una vez y por solo un agente, y la distancia total de estos viajes sea mínima. En este documento describimos el Problema de Planificación Multiagente, una variante del clásico Problema de los Múltiples Viajantes: dado un conjunto de objetivos/destinos y un equipo de agentes, se buscan subtours (rutas simples) de manera que cada destino sea visitado solo una vez y por solo un agente. Optimizamos para un tiempo mínimo en lugar de una distancia total mínima; por lo tanto, el objetivo es encontrar el Plan de Equipo en el que el subtour más largo sea lo más corto posible (un problema minmax). Proponemos un método fácil de implementar de Descenso Inspirado en Algoritmos Genéticos (GAID) que evoluciona un conjunto de subtours utilizando operadores genéticos. Com
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The Multiagent Planning Problem
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Chaos Control in Fractional Order Smart Grid with Adaptive Sliding Mode Control and Genetically Optimized PID Control and Its FPGA Implementation
Investigamos un sistema de red inteligente específico y sus propiedades no lineales. Se derivan exponentes de Lyapunov para demostrar la existencia de caos y bifurcación, y se investigan contornos de bicoherencia para mostrar la dependencia de parámetros y la existencia de no linealidades cuadráticas, respectivamente. Luego se deriva un modelo de orden fraccionario del sistema de red inteligente (FOSG) y se investiga la bifurcación del sistema FOSG con variación en el orden fraccionario conmensurable del sistema para mostrar que el mayor exponente de Lyapunov del sistema existe en orden fraccionario. Por lo tanto, proponemos dos métodos de control diferentes para suprimir las oscilaciones caóticas. En el primer método, se deriva un algoritmo de control deslizante adaptativo de orden fraccionario (FOASMC) para controlar las oscilaciones caóticas, y en el segundo método se utilizan controladores PID de orden fraccionario optimizados genéticamente (GAFOPID) para el control del caos. Se realizan
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Impulsive Disturbances on the Dynamical Behavior of Complex-Valued Cohen-Grossberg Neural Networks with Both Time-Varying Delays and Continuously Distributed Delays
Este artículo estudia la estabilidad exponencial global para una clase de redes neuronales de Cohen-Grossberg complejas con perturbaciones impulsivas, tanto con retardos variables en el tiempo como con retardos distribuidos continuamente. En primer lugar, se analiza la existencia y unicidad del punto de equilibrio del sistema utilizando la propiedad correspondiente de la matriz - y el teorema del mapeo homeomórfico. En segundo lugar, se estudia la estabilidad exponencial global del punto de equilibrio del sistema aplicando el método del vector función de Lyapunov y el método de inducción matemática. Las condiciones suficientes establecidas muestran los efectos tanto de los retardos como de la fuerza impulsiva en la tasa de convergencia exponencial. Los resultados obtenidos en este artículo son menos conservadores en comparación con algunos existentes. Finalmente, se presentan tres ejemplos numéricos con resultados de simulación para ilustrar la corrección de los resultados propuestos.
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A New Nonlinear Chaotic Complex Model and Its Complex Antilag Synchronization
Aquí se cubre otro modelo L no lineal caótico con factores complejos. Podemos construir este sistema complejo y tumultuoso cuando agregamos un término no lineal complejo a la tercera condición del sistema L complejo y lo consideramos como si cada uno de los factores fuera complejo o complicado. Este sistema en la adaptación real es un sistema caótico autónomo continuo de 6 dimensiones. Se desarrollan diferentes tipos de sistemas L complejos caóticos. Además, presentamos otro tipo de sincronización que es simple para que cualquiera la estudie en el sistema no lineal complejo caótico. Este tipo podría llamarse una sincronización antilag compleja (CALS). Hay propiedades irregulares para CALS y no existen en la literatura; por ejemplo, (i) CALS contiene o fusiona dos tipos de sincronizaciones (sincronización antilag ALS y sincronización de retraso LS); (ii) en CALS, los atractores de los sistemas principal y esclavo se mueven en dirección opuesta o similar entre sí con retraso temporal; (
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A New Nonlinear Chaotic Complex Model and Its Complex Antilag Synchronization
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A Network-Based Dynamic Analysis in an Equity Stock Market
Estudiamos cómo los cambios en la estructura de la red de transacciones de un corredor afectan la probabilidad con la que los rendimientos y el volumen de los activos financieros negociados cambian significativamente. Analizamos cómo la dinámica de la red de transacciones de los corredores está asociada con los rendimientos y el volumen observados en el mercado de valores chileno. Para ello, construimos y validamos un índice que sintetiza los cambios diarios de la estructura de la red de transacciones de mercado de valores de acciones. Encontramos que los cambios de esta estructura están significativamente correlacionados con variables que describen los entornos económico-financieros locales e internacionales. Además, los cambios en la estructura de la red de transacciones de los corredores están asociados con una mayor probabilidad de impactos positivos de más de dos desviaciones estándar en el rendimiento del índice bursátil y el volumen total de acciones negociadas. Estos resultados sugieren que la estructura de las relaciones comerciales de los corredores juega un papel en la
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A Network-Based Dynamic Analysis in an Equity Stock Market