2012年：模拟退火算法解决NP-HARD设备网络可靠性优化问题

该论文《求解一类NP-HARD问题的一个快速算法》发表于2012年1月的《内蒙古大学学报〈自然科学版〉》第43卷第1期，作者乌兰图雅和李东魁来自包头师范学院信息科学与技术学院。研究主题聚焦在3-状态设备网络系统的可靠性模型及其优化求解策略。 文章首先介绍了系统可靠性在工程设计中的重要性，特别是在现实世界的3-状态设备网络中，这种系统由三种状态的设备组成，包括正常、开路失效和短路失效。由于其复杂的组合特性，与之相关的可靠性和优化问题往往被标记为NP-HARD，意味着它们在理论上可能需要非常长的时间来找到精确的最优解。 研究者针对现有的3-状态设备网络可靠性优化模型进行了分类，发现当前的研究主要关注于第一类问题，即在有限的元件数量、价格和体积约束下寻找最可靠的网络拓扑结构。而他们提出了一个新的优化模型，属于第二类问题，其中网络结构有固定形状限制，目标是通过优化元件选择和配置来实现最小化元件用量、体积或成本等目标。 为了求解这类复杂的问题，他们设计了一种模拟退火算法。模拟退火算法是一种启发式优化方法，源自统计物理中的退火过程，通过随机搜索和接受一定概率的非全局最优解来跳出局部最优，逐步接近全局最优解。在计算机仿真的验证下，该算法成功地为3-状态设备网络的可靠性优化问题找到了有效的近似最优解。 这篇论文不仅探讨了3-状态设备网络系统的可靠性评估和优化问题，还提出了一种新的优化模型，并展示了如何运用模拟退火算法解决这类NP-HARD问题。这对于提升系统设计的效率和优化结果的质量具有重要意义，同时也为解决类似复杂问题提供了新的思路和技术手段。