火力网搜索剪枝
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剪枝技术的技巧
剪枝技术是在搜索算法中用来减少搜索空间以提高效率的一种技术。
以下是一些常见的剪枝技巧:
1. 回溯剪枝:当进行回溯搜索时,可以通过判断当前搜索路径是否符合要求,如果不符合则可以提前终止当前路径的搜索,从而减少不必要的搜索。
2. 前向剪枝:在搜索过程中,可以通过一些策略来判断一些分支是否有必要继续搜索下去。
比如,通过估计某个分支的上下界来判断该分支是否可能包含最优解,如果不包含则可以直接剪掉该分支,从而减少搜索空间。
3. 对称剪枝:当问题存在对称性质时,可以利用对称性质来减少搜索空间。
比如,棋盘游戏中,如果对称的局面是等价的,则可以只搜索其中一部分的局面,然后利用对称性质进行复制和旋转,得到其他等价的局面。
4. 剪枝函数的设计:在问题中,可以通过设计剪枝函数来减少搜索空间。
剪枝函数可以根据问题的特性和要求来判断某个搜索节点下的子节点是否需要继续搜索。
比如,在搜索字典树的时候,可以使用剪枝函数判断某个前缀是否是合法的单词,如果不是则可以剪掉该分支。
5. 启发式搜索:启发式搜索是一种基于问题特性和经验的搜索技术,可以通过估计搜索节点的优劣程度来决定搜索优先级。
在搜索过程中,可以通过选择优先
级高的节点来先进行搜索,从而提高效率。
比如,在迷宫问题中,可以通过估计每个节点到目标点的距离来进行搜索,选择距离最短的节点先进行搜索。
这些技巧可以根据具体的问题和算法进行灵活运用,以提高搜索效率。
剪枝算法在路径规划中的应用剪枝算法是一种在搜索空间中剪掉无效分支的优化策略,能够提高搜索效率。
在路径规划问题中,剪枝算法被广泛应用,以寻找最优的路径方案并减少计算成本。
本文将介绍剪枝算法在路径规划中的应用,并探讨其优势和实际效果。
1. 理论基础剪枝算法基于搜索过程中的评估函数,通过判断当前搜索状态是否有可能成为最优解的一部分,从而决定是否继续搜索。
对于路径规划问题而言,每一步的决策都会带来一个新的状态,通过评估函数可以预测该状态是否有潜力成为最终解的一部分。
剪枝算法利用这个评估函数,检查当前状态的可行性,从而优化搜索过程。
2. 剪枝策略在路径规划中,剪枝策略主要包括以下几种:2.1 最短路径剪枝在搜索过程中,当某个节点到达终点的路径长度已经超过当前最短路径长度时,可以剪枝掉该节点的搜索。
因为该路径长度已经超过最短路径,无需继续搜索,直接剪枝。
这种剪枝策略能够有效地减少无效搜索,提高路径规划效率。
2.2 死胡同剪枝死胡同是指没有出口或者无法到达目标节点的路径。
在路径规划中,如果某个节点的所有相邻节点都已经被访问过,且都不是目标节点,那么该节点是一个死胡同,可以剪枝掉该节点。
因为从该节点无法到达目标节点,无需继续搜索,直接剪枝。
2.3 重复节点剪枝路径规划搜索过程中,可能会遇到重复的节点,即已经访问过的节点再次出现。
在剪枝算法中,可以通过判断重复节点是否能够提供更优的路径来进行剪枝。
如果重复节点的路径长度较长,则可以剪枝掉该节点,因为已经存在一条更短的路径。
3. 实际应用剪枝算法在实际路径规划应用中具有广泛的应用场景。
例如,通过在地图中标记已访问节点,可以根据剪枝策略减少无效搜索路径,提高路径规划的效率;利用启发式函数对搜索状态进行评估,结合剪枝算法,可以快速找到最优路径;在动态环境下,根据实时变化的情况,通过剪枝策略及时更新搜索状态,及时调整路径。
4. 优势和实际效果剪枝算法在路径规划中的应用能够大幅提升搜索效率,并减少不必要的计算成本。
剪枝算法综述
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介绍
剪枝算法是一类从评价值最优化问题中获得最优解的算法,是机器学习和搜索引擎的重要基础,其结果可以用于优化计算机程序、算法以及计算机系统的性能。
它的本质是探索检索空间以找到最优解的方法。
剪枝算法的主要功能是消减搜索空间,通过消减搜索空间来获取最优解。
它通过对搜索树进行搜索,避免了在不必要的节点上浪费资源,最后得到更好的搜索效果。
剪枝算法分为两类。
一类是前剪枝算法,它的原理是在搜索树中寻找最佳点,在搜索到最佳点时,舍弃比它低的点,从而减小搜索空间;另一类是后剪枝算法,它的原理是在所有子树被访问完后,删除没有影响最终结果的节点,从而减小搜索空间。
剪枝算法的典型应用如下:
1.最优组合搜索:可以使用剪枝算法找出给定数据集中可能存在的最优解。
2.图像特征提取:可以使用剪枝算法从图像中提取最有价值的特征集合。
3.机器学习:可以使用剪枝算法减少模型的复杂度,从而提高模型的精度和效率。
剪枝算法具有计算效率高、性能优良以及易于实现等特点,广泛
应用于计算机科学中的优化问题处理中。
其结果可以有效提升计算机系统的性能,实现极致优化。
提升分割边界精度的方法在图像处理和计算机视觉领域中,分割边界精度是一个重要的指标,它衡量了算法对图像中不同物体或区域进行准确分割的能力。
在实际应用中,提升分割边界精度可以帮助我们更好地理解图像中的内容,从而实现更精确的图像分析和理解。
本文将介绍一些提升分割边界精度的方法。
1. 使用深度学习方法深度学习在图像处理和计算机视觉领域取得了巨大的成功,因为它能够从大量的数据中学习到图像的特征和模式。
在图像分割任务中,使用深度学习方法可以提高分割边界的精度。
例如,使用卷积神经网络(CNN)进行语义分割可以有效地捕捉图像中的边界信息,从而提升分割的精度。
2. 利用上下文信息分割边界的精度受到图像中的上下文信息的影响。
因此,利用上下文信息可以提高分割边界的精度。
例如,可以使用全局上下文信息来引导分割算法更好地理解图像中的物体边界,或者使用局部上下文信息来提升分割边界的细节。
3. 结合多尺度信息图像中的物体或区域通常具有不同的尺度,因此,结合多尺度信息可以提升分割边界的精度。
例如,可以使用金字塔结构来提取不同尺度的特征,并将它们融合在一起以得到更准确的分割结果。
4. 使用半监督学习方法在实际应用中,标注大量的训练数据是一项困难和耗时的任务。
因此,使用半监督学习方法可以在有限的标注数据下提升分割边界的精度。
例如,可以使用少量的标注数据进行训练,然后使用无标注数据进行自学习,从而得到更准确的分割结果。
5. 引入先验知识在图像分割任务中,引入先验知识可以帮助算法更好地理解图像中的内容,从而提升分割边界的精度。
例如,可以使用基于物体形状或颜色的先验知识来指导分割算法,从而得到更准确的分割结果。
6. 结合多种算法不同的分割算法具有各自的优缺点,结合多种算法可以提升分割边界的精度。
例如,可以使用基于像素的分割算法和基于区域的分割算法相结合,从而得到更准确的分割结果。
7. 数据增强数据增强是一种常用的方法,它可以通过对训练数据进行一系列的变换来增加样本的多样性。
卷积神经网络的参数剪枝和稀疏化方法引言卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)在计算机视觉领域取得了巨大成功,广泛应用于图像识别、物体检测、人脸识别等任务。
然而,CNN 模型通常具有大量的参数,导致模型复杂度高、计算量大,不利于在资源有限的设备上部署。
因此,如何对CNN进行参数剪枝和稀疏化成为了研究的热点之一。
参数剪枝参数剪枝是指通过一定的策略和算法,将CNN模型中冗余的参数剔除,从而减小模型大小和计算量。
参数剪枝的方法有很多种,其中一种常见的方法是根据参数的重要性进行剪枝。
具体来说,通过计算参数的重要性指标,如权重大小、梯度大小、信息熵等,然后根据这些指标对参数进行排序,最后将重要性较低的参数剪枝。
另一种常见的参数剪枝方法是结构化剪枝,即将整个卷积核或神经元进行剪枝。
结构化剪枝可以更加高效地减少参数数量,但也更加复杂,需要设计合适的剪枝策略和算法。
此外,参数剪枝还需要考虑到剪枝后的模型性能是否会受到影响,因此需要进行适当的剪枝率选择和模型微调。
稀疏化方法稀疏化是指通过某种方式,使得CNN模型中的参数呈现出一定的稀疏性。
稀疏化的好处在于可以减少模型的存储空间和计算量,同时也有利于提高模型的泛化能力。
稀疏化方法有很多种,包括L1正则化、L0正则化、稀疏因子化等。
L1正则化是指在CNN模型的损失函数中加入参数的L1范数作为正则项,从而促使部分参数趋向于零,达到稀疏化的效果。
L1正则化有较好的数学性质和解释性,因此在实际应用中得到了广泛的应用。
另外,L0正则化是一种更加严格的稀疏化方法,它直接对参数的非零个数进行约束,但由于其非凸性,很难在实际中进行优化。
除了正则化方法外,稀疏因子化也是一种常见的稀疏化方法。
稀疏因子化通过引入稀疏因子,将CNN模型的参数分解为稀疏因子和稠密因子的乘积,从而实现参数的稀疏化。
稀疏因子化方法在一些特定的场景中取得了较好的效果,如协同过滤、推荐系统等。
收稿日期:2019-11-24修回日期:2020-01-17作者简介:许飞(1981-),男,河北张家口人,硕士研究生。
研究方向:微分几何。
摘要:空间域下拦截弹制导问题可转化为空间曲线进行研究,由空间曲线论的基本定理可知该曲线的曲率和挠率能够完全确定曲线的性态,由此可通过曲率和挠率的调整来确定拦截弹的制导路径,从而实现对目标弹的有效拦截,基于此思想,将几何中弧长域下的Frenet 公式转化为时域下的Frenet 公式,并建立了视线运动方程和弹目相对运动方程,在此基础上推导了曲率和挠率的指令公式,相对于比例导引律及大量的现代制导律,采用几何的方法更加直接,为拦截弹制导及相关问题的进一步研究提供了思路。
关键词:曲率,挠率,Frenet 公式,制导律中图分类号:TJ013;O186.1文献标识码:ADOI :10.3969/j.issn.1002-0640.2021.01.019引用格式:许飞,刘翠香,闵祥娟,等.时域下空间曲线曲率及挠率问题的研究[J ].火力与指挥控制,2021,46(1):108-111.时域下空间曲线曲率及挠率问题的研究许飞,刘翠香,闵祥娟,单彩虹,曹贻鹏(陆军装甲兵学院基础部,北京100072)Research on Curvature and Torsion of Space Curve in Time DomainXU Fei ,LIU Cui-xiang ,MIN Xiang-juan ,SHAN Cai-hong ,CAO Yi-peng (Basic Education Department ,Army Academy of Armored Force ,Beijing 100072,China )Abstract :The guidance problem of interceptor missile in space domain can be transformed intothe study of space curve.According to the basic theorem of space curve theory ,the curvature and torsion of the curve can completely determine the properties of the curve.Thus ,the guidance path of interceptor missile can be determined by adjusting curvature and torsion ,so as to achieve effective interception of target missile.In this paper ,the Frenet formula in the arc-length domain of geometry is transformed into the Frenet formula in the time domain ,and the sight motion equation and the relativemotion equation of missile and target are established.On this basis ,the directive formulas of curvature and torsion are pared with proportional guidance law and a large number of modern guidance laws ,the geometric method is more direct.It provides a way of thinking for the further study of interceptor missile guidance and related issues.Key words :curvature ,torsion ,frenet formula ,guidance law Citation format :XU F ,LIU C X ,MIN X J ,et al.Research on curvature and torsion of space curve in time domain [J ].Fire Control &Command Control ,2021,46(1):108-111.0引言在战术弹道导弹拦截领域,传统的基于视线(LOS )角速度的比例导引及其变形,以其易于实现、高效而得到广泛的应用[1-2],其在本质上是在目标不机动、系统无延时、控制能量不受约束情况下产生零脱靶量和控制量的平方积最小的制导律[2]。
提高剪辑效率的技巧分享在这篇文章中,我将分享一些提高剪辑效率的技巧。
剪辑是一项需要精确和高效的工作,因此学习一些技巧可以帮助我们更好地完成任务。
无论是在制作视频、音频还是图像方面,这些技巧都能提高我们的工作效率。
1. 组织素材在开始剪辑之前,必须对素材进行组织和整理。
创建一个清晰的文件夹结构,将不同类型的素材分别放到对应的文件夹中。
这样,您可以轻松快速地找到所需的素材,而不用在混乱的文件夹中浪费时间搜索。
2. 使用快捷键熟悉编辑软件的快捷键是提高剪辑效率的关键之一。
通过使用快捷键,可以避免不必要的鼠标点击和拖动,从而节省时间。
花一些时间学习和记忆最常用的快捷键,这将在工作中大大提高效率。
3. 制定剪辑计划在开始剪辑之前,先制定一个剪辑计划是很重要的。
这将使您在剪辑过程中有一个清晰的思路,并避免在处理素材时浪费时间。
在制定计划时,可以根据剪辑的时间长度和内容类型来设置时间段,以确保每个部分都能得到充分的关注。
4. 使用标记和注释在剪辑过程中,使用标记和注释是非常有用的。
可以使用标记功能将关键帧或重要片段标记出来,以便在需要时快速找到它们。
同时,在素材上添加注释可以帮助我们记住一些细节或作为提醒,这有助于在剪辑过程中避免遗漏或错误。
5. 利用预设和模板许多编辑软件都提供了各种预设和模板,可以帮助我们快速制作出符合要求的效果。
预设包括颜色校正、特效和转场效果等。
使用预设和模板可以节省大量的时间,同时还可以保持一致的视觉效果。
6. 多窗口浏览在剪辑过程中,使用多窗口浏览功能可以更方便地查看和比较不同的素材。
将时间轴和素材库拆分为不同的窗口,可以在同一时间内同时查看和选择素材,从而减少切换窗口的次数。
7. 并行处理如果有多个任务需要处理,尝试并行处理这些任务。
在等待某一任务完成时,可以开始另一项任务,以充分利用时间。
例如,在导出文件的同时,可以开始另一个编辑项目或者做其他的后期工作。
8. 调整预览质量在剪辑过程中,如果实时预览的质量过高而导致卡顿和延迟,可以降低预览质量。
近几十年来,剪枝策略在博弈问题研究中变得越来越重要,它可以使得深层搜索更有效。
剪枝就是在搜索树中削减支路,以减少时间和空间的消耗。
剪枝策略主要用于搜索树,减少未决节点的数量,可以减少时间和内存的使用,使搜索更有效。
具体来说,剪枝策略会使算法中搜索一个节点时搜索它的后裔,以了解它是否应该从搜索树中剪去。
深层搜索( Deep Search)是博弈问题研究中最常用的一种技术,它通过构建搜索树,来尝试穷举所有可能的局面,以了解处于某一局面的最佳行动。
然而,剪枝策略可以有效地削减搜索树中的衍生分支(descendant branch),使搜索变得更有效率,也能更快速地找到最优解。
基于动态规划的剪枝,对于具体的博弈问题可能都有不同的技术,但通常大致可以分为两种:最小值剪枝和最大值剪枝。
最小值剪枝是指,我们在当前局面中,把搜索空间中收益最低的分支剪枝;最大值剪枝是指,我们在当前局面中,把搜索空间中收益最高的分支剪枝。
举个例子,解决TicTacToe(井字棋)问题。
在每一步TicTacToe游戏中,玩家都会分析自己下一步的最佳走法,以获得比对方更多的胜算。
然而,由于游戏完全由玩家本身控制,因此每一步的搜索空间都非常大,常常需要分析很多层次的衍生分支,以了解自己最佳的走法,这就是深层搜索的原理。
剪枝策略可以使搜索更有效,通过应用最小值剪枝和最大值剪枝,可以在决定每步时,很容易削减决策树,节省时间和空间。
总之,剪枝策略可以起到减少搜索空间,提高搜索效率的作用,是博弈问题研究的重要策略。
它在不同的深层搜索算法中,都得到广泛的使用,被广泛应用于许多问题中,如棋类游戏,搜索引擎等。
基于综合模型的可靠性参数选择方法帅勇;宋太亮;肖自强【摘要】For the sake of solving the problem of selecting the reliability parameters and their number during the pierod of projecting and argumenting,this article extracts the feature and curtail feature sets from text data based on the thought of text mining,constructs FP-Tree of the text data to reason frequent itemset between the key factors by FP-Growth arithmetic,fuzzifys the key attributes that forms associated relationship in frequent itemsets and their main paremeter based on the thought of fuzzy bayesian network and sample distribution,eliminates the subjective influence factors and obtains condition mutual information and maximum weight directed tree between all the attribute variables, reasons fuzzy prior probability and contingent probability and concludes parameter learning method, establishes the integrated model,validates the foundation and reasoning method through the example finally and the result shows that the model is believable and effective.%为了解决装备方案与论证阶段可靠性参数及其数量选择问题,依据文本挖掘的思想对文本数据进行特征提取和特征集缩减,利用FP-Growth算法构建文本数据的FP-Tree来推理关键因素之间的频繁集,利用模糊贝叶斯网络和抽样分布的思想,对频繁集中形成关联关系的关键因素及其主要参数进行了模糊化处理,消除主观因素的影响并获得所有属性变量之间的条件互信息和最大权重有向树,对模糊先验概率估计和条件概率估计进行了推理,归纳了参数学习方法并建立综合评估模型,最后通过案例验证了综合模型的建立与推理方法,结果表明模型有效和可信.【期刊名称】《火力与指挥控制》【年(卷),期】2015(040)011【总页数】7页(P62-68)【关键词】FP-Growth;模糊贝叶斯网络;文本挖掘;关联规则;可靠性参数【作者】帅勇;宋太亮;肖自强【作者单位】装甲兵工程学院,北京 100072;中国国防科技信息中心,北京 100142;装甲兵工程学院,北京 100072【正文语种】中文【中图分类】TP311在装备研制的方案与论证阶段,设计者会根据系统工程原理和装备的战技术特点确定装备的可靠性参数,如选择平均故障间隔时间(MTBF)、致命性故障间的任务时间(MTBCF)或平均维修间隔时间(MTBM)等。
高级修剪和剪辑技巧Adobe Premiere Pro是一款功能强大的视频编辑软件,它提供了各种高级修剪和剪辑技巧,使得用户可以轻松地制作出专业水准的视频作品。
在本文中,我将向大家分享一些实用的高级修剪和剪辑技巧,帮助大家更好地利用这款软件。
1. 拆分媒体:在修剪和剪辑过程中,经常需要在任意位置拆分媒体。
在Adobe Premiere Pro中,可以通过使用剪贴工具(C)来实现拆分功能。
只需将剪贴工具放置在媒体上,然后点击,即可在该位置将媒体拆分成两部分。
这样可以方便地进行修剪和调整。
2. 快速剪辑:使用快捷键可以大大提高剪辑效率。
在Adobe Premiere Pro中,按下方括号键([或])可以将播放头向前或向后移动一帧。
按住Shift键再按方括号键,则可以将播放头向前或向后移动多个帧。
利用这些快捷键,可以快速准确地定位到需要剪辑的位置,节省大量时间。
3. 帧准确剪辑:有时需要进行更精确的剪辑,例如在特定的帧上剪辑。
在Adobe Premiere Pro中,可以使用时间码来实现帧准确剪辑。
只需要在时间码窗口中输入具体的时间码,即可将播放头定位到该帧。
这样可以精确地进行修剪和剪辑,保证视频的流畅度和连贯性。
4. 调整音频:在视频编辑中,音频的处理同样重要。
在Adobe Premiere Pro中,可以通过音频面板来调整音频的音量、音频平衡、音频效果等。
只需打开音频面板,选择音频轨道上的片段,然后进行相应调整,即可优化音频效果,使其与视频画面更加协调。
5. 关键帧动画:关键帧动画是一项非常有用的技巧,可以实现图像和视频的动画效果。
在Adobe Premiere Pro中,可以通过关键帧编辑器来进行关键帧动画的创建和调整。
只需选择需要添加动画效果的媒体,然后在关键帧编辑器上设置关键帧位置和属性,即可实现图像或视频的动态效果。
6. 转场效果:转场是将一个场景平滑地过渡到另一个场景的技术。
在Adobe Premiere Pro中,可以通过转场面板来选择和应用各种转场效果。
音频修剪和修整技巧在视频制作中,音频是一个非常重要的部分,它能够帮助提升整体的观赏体验。
Final Cut Pro是一款强大的视频编辑软件,在处理音频方面也有很多实用的功能和技巧。
接下来,我们将介绍一些音频修剪和修整的技巧,帮助您提升视频的声音效果。
1. 音频修剪音频修剪是将音频片段进行切割和删除不需要的部分,使得音频更加流畅和紧凑。
在Final Cut Pro中,您可以使用修剪工具来完成这个任务。
首先,选择音频片段,然后点击修剪工具图标。
将光标移动到音频片段的边缘,当出现双向箭头时,点击并拖动以调整音频的长度。
如果需要删除一段音频,只需选中该部分并按下Delete键即可。
2. 音频平滑过渡当视频中存在音频片段的切换时,为了避免听起来不连贯,我们需要使用音频平滑过渡。
在Final Cut Pro中,您可以使用音频淡入淡出来实现这一效果。
选中音频片段,然后点击音频淡入淡出图标,调整淡入和淡出的持续时间。
这样,音频切换时将会平滑过渡。
3. 音频增益有时候,录制的音频可能会存在过弱或过强的情况,这时我们需要使用音频增益来调整音量。
在Final Cut Pro中,您可以选中音频片段,点击增益图标,然后调整音频增益的数值。
您可以根据需要适当提高或降低音量,并实时预览效果。
4. 音频消除背景噪音有时候,在录制音频时背景噪音不可避免地会被录入。
为了去除这些干扰,Final Cut Pro提供了降噪功能。
选择需要处理的音频片段,点击降噪图标,然后调整降噪的强度。
您可以通过实时预览来确定最佳的降噪效果。
5. 音频修剪曲线除了修剪和调整音频的基本功能外,Final Cut Pro还提供了音频修剪曲线功能,可以进一步微调音频效果。
选中音频片段,点击曲线图标,然后调整曲线来改变音频的音调、音量或平衡。
这个功能非常实用,能够帮助您实现更精细的音频修剪和调整。
总结:音频修剪和修整是视频制作中不可忽视的一部分。
通过运用Final Cut Pro提供的各种功能和技巧,您可以轻松地处理音频片段,优化声音效果,并提升观众的观赏体验。
2022年2月第50卷第1期Feb.2022Vol.50No.1现代防御技术MODERN DEFENCE TECHNOLOGY通信对抗无人机集群侦察区域规划规则研究*陈君一1,2,杨健1(1.国防科技大学电子对抗学院,安徽合肥230000;2.中国人民解放军77110部队,四川德阳618400)摘要:侦察区域规划是通信对抗无人机集群智能侦察的首要任务。
能否合理规划侦察区域,对通信对抗侦察任务的完成至关重要。
通过研究侦察区域规划分配和动态调整流程,结合通信对抗战斗原则和相关军事经验,整理归纳出通信对抗无人机集群进行侦察区域规划的行为规则、判定规则和策略规则,并提出了规则的使用建议,构想了具体应用场景。
关键词:通信对抗侦察;无人机集群;智能作战;侦察区域规划;规则doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2022.01.008中图分类号:TN95;TJ8文献标志码:A文章编号:1009-086X(2022)-01-0054-06Research on Rules for Reconnaissance Area Planning ofCommunications Countermeasure Drone SwarmsCHEN Jun-yi1,2,YANG Jian1(1.University of Defense Science and Technology,Anhui Hefei230000,China:2.PLA,No.77110Troop,Sichuan Deyang618400,China)Abstract:Reconnaissance area planning is the primary task for communications countermeasure reconnaissance of smart drone swarms.The ability to properly plan the reconnaissance area is critical to the accomplishment of the communication countermeasure reconnaissance task.By researching the reconnaissance area planning allocation and dynamic adjustment process,combining the combat prin⁃ciples of communication countermeasures and relevant military experience,the behavior rules,judg⁃ment rules and strategy rules for reconnaissance area planning of communication countermeasures drone swarms are collated and summarized,and the use of the rules is suggested and specific applica⁃tion scenarios are conceived.Keywords:communications countermeasure reconnaissance;drone swarm;smart combat;recon⁃naissance area planning;rules0引言当前,电动旋翼无人机组建的集群具有小体积低价格优势,使用过程中低功率低噪音,机动灵活度高,红外辐射量少,很难被敌发现和击落,是遂行通信对抗任务的理想平台[1]。
快速处理视频剪切和调整片段速度的技巧与方法Adobe Premiere Pro 是一款功能强大的视频编辑软件,它提供了很多便捷的工具和技巧,帮助用户快速处理视频剪切和调整片段速度。
下面将介绍几种常用的技巧和方法,帮助你更高效地编辑视频。
一、快速剪切视频片段1. 使用剪刀工具在时间线上选中要剪切的视频片段,然后选择剪刀工具(C键),在片段的起点和终点处点击鼠标,即可将视频剪切成两段。
2. 使用快捷键按下Ctrl(或Cmd键)和K键,即可将视频剪切成两段。
3. 鼠标拖动将鼠标放在时间线上要剪切的位置,按住左键拖动即可剪切视频片段。
二、调整视频片段速度1. 使用速度/持续时间控制选中要调整速度的视频片段,点击菜单栏中的“效果”-“时间”-“速度/持续时间”,在弹出的窗口中选择适合的速度倍数,如0.5(减慢一倍速度)或2.0(加快一倍速度)等,点击“确定”即可调整视频片段的速度。
2. 使用时间拉伸工具在时间线上选中要调整速度的视频片段,然后选择时间拉伸工具(R键),在片段的起点和终点处拖动,缩短或延长片段的长度,即可改变片段的播放速度。
3. 快捷键按下Ctrl(或Cmd键)和R键,即可打开时间拉伸工具,通过拖动片段的起点和终点改变播放速度。
三、其他常用技巧1. 添加过渡效果在视频片段之间添加过渡效果,可以使视频的切换更加平滑。
选中两个相邻的视频片段,然后点击菜单栏中的“效果”-“过渡效果”-“选择合适的过渡效果”,拖动到时间线上即可。
2. 调整音频和视频在时间线上,音频和视频是分开的,你可以选择只调整其中的一种,或者同时调整。
点击音频或视频轨道上的图标,可以对音频和视频进行独立的编辑和调整。
3. 使用预设效果Adobe Premiere Pro 提供了很多预设效果,可以帮助你快速添加特殊效果和过渡效果。
点击菜单栏中的“效果”-“预设效果”,选择合适的效果,拖动到时间线上即可使用。
以上就是快速处理视频剪切和调整片段速度的技巧与方法。
收稿日期:2002-10-09基金项目:航空科学基金资助项目(01E51022)作者简介:夏洁(1963-),女,广西百色人,副教授,xj@.满足战场需求的实时飞行路径规划夏洁高金源(北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院,北京100083)摘要:基于启发式A !搜索技术,给出了两种战机飞行路径实时规划算法,通过采用折距替代直线距离,达到减少扩展点和提高搜索速度的目的;通过添加虚拟威胁源,解决了飞机最小转弯半径和飞行目标进入角度限制问题,通过飞行速度和飞行到达时间对应的最大飞行距离来对规划过程中扩展节点的剪枝,可以满足飞行速度、飞行时间等战场需求,提出的算法还保证穿越威胁源飞行飞机的生存性达到最大.仿真结果证实了该算法的有效性以及实时性.关键词:飞行控制系统;管理规划;算法;启发式算法;路径规划;A !算法中图分类号:V 249.1文献标识码:A文章编号:1001-5965(2004)02-0095-05Real -time flight path planning for combat missionXia JieGao Jinyuan(SchooI of Automation Science and EIectricaI Engineering ,Beijing University of Aeronautics and Astronautics ,Beijing 100083,China )Abstract :Based on A !heuristics search aIgorithms ,two efficacious reaI-time methods for combat mission were presented.By instead of direct distance with foId distance ,the expanded number couId decrease and the searching rate couId speed up.Adding virtuaI threats ,the Iimits of minimize turning radius and entering direction couId satisfy.Form fIight speed and arriving time of the pIane couId get the Iargest distance to the target.In the process of expanding ,cutting branch with the Iargest distance couId meet the needs of the fIight speed and arriving time.The presented aIgorithms ensure the survivabiIity of penetrate threat reach the maximization.The simuIation resuIts show that the efficiency of the aIgorithms is rationaIity.Key words :fIight controI systems ;management pIanning ;aIgorithms ;heuristics aIgorithm ;path pIanning ;A !aIgorithm从战术飞行管理系统的构成[1]中可知,飞行路径规划器可从相关的多种渠道获知有关的外部环境信息,运用所配置的资源,应规划出一条满足战机飞行特性、任务规划器要求、生存性最大的可飞航线.具体而言,路径规划器执行某阶段任务的约束包括:1)完成该阶段任务的飞行轨迹的起点和终点以及进入终点的方向;2)飞行燃油和飞行时间的配给;3)威胁源(包括地理障碍、雷达威胁、导弹威胁以及恶劣气候等)的空间位置、威胁源的半径、威胁源的类型等;路径规划还必须考虑飞机自身性能的约束.这些约束包括:4)过载限制对应的最小转弯半径约束;5)飞机速度约束,高度约束;6)考虑到飞行速度和飞行时间的限制要求,战机在无法全回避威胁的情况下,需要进行威胁区突防.路径规划器需要使战机突防时的生存性最大.飞机在执行任务前,需要按照任务的要求和资源的配置、飞行范围的环境情况等进行飞行路2004年2月第30卷第2期北京航空航天大学学报JournaI of Beijing University of Aeronautics and Astronautics February 2004VoI.30No.2径的预规划.飞机起飞后,按照预规划的路径飞行.由于战场环境瞬息万变,因而常常需要针对当时的战场环境、飞行状态、飞行要求进行飞行路径的重规划.另外,为满足路径重规划的实时性要求,路径规划算法的执行时间不得超过给定的时间约束(一般200km X200km范围内的规划时间不得超过l0s).总之,战机路径规划问题是一个多目标、多约束的复杂优化问题,其难点就在于面对不确定性、不完全性信息情况下,进行实时的、具有多目标复杂约束的路径规划.!算法思路!"!基本算法对于战术飞行航线规划问题而言,由于要用危险代价作为优化路径的评价标准,而且可以将规划路径看作是由一系列点的有向连接组成,因此,状态空间法是适用于这一问题的求解方法.采用纯数学方法和遗传算法解决这方面的问题可以得到较好的全局优化解,但规划时间较长,难以满足实时性要求[2,3].而状态空间法中基于启发式A!的离散搜索方案则是在有限的解中决定一个优化解,而且理论上保证全局最优解的收敛性.若启发函数选择得当,可以增加A!的效率.据称,目前尚没有哪种算法的扩展点数可以比A!算法的扩展点数更少[4].启发式A!规划方法的优点是:计算简单,算法容易实现,可满足实时性要求.缺陷是:得到的轨迹是由节点之间的直线连接而成的折线,不一定直接可飞.基于以上分析,将本问题的基本解法选为网格A!启发式搜索算法,并力图克服这种算法的缺陷,以达到前面提到的目的要求.启发式A!搜索算法[5]的基本思想是通过设计合适的启发式函数,全面评估各扩展搜索节点的代价值.通过比较扩展节点代价值大小,选择最有希望的节点加以扩展,直到找到目标点为止.A!算法计算节点m代价值的函数由两部分组成,即从出发点到计算点已走过路径的实际代价函数g(m)和从m到目标点剩余路径将要付出代价的估计值h(m).代价评估函数可以表示为f(m)=g(m)+h(m)(l)当点m!的f值在同时候选的多个节点的f值中为最小时,m!就是这些候选节点中的最优点.算法的启发式搜索过程实际上就是一个节点生成和节点扩展的过程.基于网格的启发式算法在向前扩展时,每个点可以向其8个邻点进行扩展.考虑到飞机的转弯半径限制,一般可以将扩展的点限制为3个(即沿原来行进的方向的邻点、与原来行进方向夹角为45 的两个方向的邻点).!"#确定代价评估函数为保证飞机的安全,飞行路线需要进行地形回避,尽量避免进入恶劣气候和地面火力的威胁区域,而且还要保证充足的燃油量.若任务紧急,可以穿越敌地面威胁区或恶劣气候,但要在满足时间要求的条件下,使飞机的威胁代价最小,因此代价函数中必须考虑地面威胁、地形障碍和恶劣气候等因素对飞行安全造成的威胁.由于飞行消耗的燃油与飞机飞行距离的关系特别密切,故可将燃油的消耗折算为飞行距离的函数.从出发点到计算点m的当前最小代价路径的代价函数可以表示为g(m)=!l P thl(m)+!2P bul(m)+!3P wl(m)+"D l(m)(2)其中,Pth(m)表示从出发点到m的最小代价路径过程中,飞机被地面威胁源击中的可能性;P bu(m)、P w(m)分别表示该过程中飞机撞上地形障碍的可能性和在恶劣气候中飞行的危险性;D l(m)表示从出发点到m的最小代价路径长度;!i(i=l,2,3)和"是各项的加权系数.从点m到达目标点的路径代价估计值可以取为h(m)="D2(m)(3)其中,D2(m)表示从m到目标点的直线距离.基于网格的A!算法在编程实现时,一般通过构造一个已扩展表(cIOse表)和一个待扩展表(Open表),来记录有关的搜索信息.Open表中记录已经被计算过但没有被扩展的网格点.算法每次从Open表中查找代价最小的点,放入cIOse表中,同时对该点的邻点进行计算,计算后的邻点放入Open表内.定义点(xi,Ni)和点(x,x)的折距为D fOId(i,).假设网格为正方形,则有L min(i,)=min{I x i-x I,I N i-N I}L max(i,)=max{I x i-x I,I N i-N I}D fOId(i,)="2L min(i,)+[L max(i,)-L min(i,)]若规划环境不存在任何需要回避的威胁障碍,则标准A!算法规划得到的最优路径均为上69北京航空航天大学学报2004年面定义的从出发点到目标点的折距.将m 到目标点的折距记为D foId (m ),修正(3)式得到:h(m )=!D foId (m )(4)在估计函数中利用折距替代直线距离,可起到加快搜索速度减少扩展点的作用.路径代价估计值h (m )的另一种取法为h (m )="1P tI2(m )+"2P bu2(m )+"3P w2(m )+!D 2(m )(5)其中,D 2(m ),P tI2m ,P bu2m 和P w2m 分别表示从m 到目标点的直线距离,飞机被地面威胁源击中的可能性,飞机撞上地形障碍的可能性和飞机在恶劣气候中飞行的危险性的估计值.采用式(1)、(2)和(4)构成的路径规划算法及其对应的路径规划器1,可以使计算简单.采用式(1)、(2)和(5)构成的路径规划算法及其对应的路径规划器2,可以利用更多的已知信息作为启发信息,从而使计算点和扩展点的数目相对减少,但对后续威胁情况的估算却需要消耗较多的时间.由网格A !算法的实现,可以明显看出其存在以下两个缺陷:!算法无法满足出发点速度方向限制和目标进入角的限制;"若网格边长L grid 与飞机的最小转弯半径R 0满足条件"2L grid #R 0,则飞机可以飞过45 的转弯角,否则由算法得到的45 的转弯角难以满足飞机最小转弯半径的限制.注意到,基于网格的启发式算法一般只对网格点进行计算和扩展.因此,过大的网格必然会使计算精度降低、规划路径过粗.采用过小的网格可以提高精度,但算法搜索的时间比较长,难以满足实时性要求.!"#算法改进1.3.1针对飞行速度范围和飞行时间限制的对策根据飞机的最大飞行速度1max 和目标到达时间t goaI ,可得到最大飞行距离限制D maxD max =1max t goaI(6)从出发点到计算点m 的最小代价对应的路径长记为D 1(m ),点m 到目标点的直线距离记为D 2(m ).若满足D 1(m )+D 2(m )>D max(7)则对m 点进行剪枝限制(即不允许加入cIose 表).在扩展点的邻点计算过程中,不断进行类似的剪枝操作,直到目标点被扩展进入cIose 表为止.如此可以保证搜索到的路径可以满足飞行速度范围和飞行时间限制的要求.1.3.2针对缺陷!的对策通过在出发点和目标点附近添加代价很大的虚拟威胁圆(采用飞机的最小转弯半径圆),迫使规划的路径避开该虚拟威胁,达到满足最小转弯半径的目的,如图1和图2所示.图1考虑出发点速度方向图2考虑目标点进入方添加的虚拟威胁圆向添加的虚拟威胁圆图1中,虚拟威胁圆V 2处于出发速度方向与出发点的延长线上,V 1和V 3两个虚拟威胁圆的中心连线与出发速度方向垂直并通过出发点.记V i (i =1,2,3)的中心坐标为(x i ,y i ),设飞机出发点的坐标为(x 0,y 0),则3个虚拟威胁圆的中心坐标分别为x 1=-R 0sin #+x 0y 1=R 0cos #+y {0x 2=-R 0cos #+x 0y 2=-R 0sin #+y {0x 3=R 0sin #+x 0y 3=-R 0cos #+y {用同样的方法,可以得到为满足目标进入限制所添加的3个威胁圆的中心坐标.由于本算法是基于网格计算的,所以加入虚拟威胁圆后,不同的网格大小的选取,会造成计算邻点是否全落入虚拟圆中的情况.如图3所示.假设飞机的最小转弯半径为3km ,若网格长取为2km ,则可以明显看出,出发点的8个邻点中,至少有一个点不落入虚拟圆中,选用不落入虚拟圆的点连接出发点,必然满足最小转弯半径的限制.但当网格长取为1km ,如图1所示,则可以看到,出发点的8个邻点全部落入虚拟圆中,路径搜索算法将无法进行下去.假设原网格大小为6,则进行如下处理:1)I =1;2)取I ·6为从出发点到其邻点的步长,判断得到的邻点是否全落入虚拟威胁源中;3)若全落入,则I +1$I ,转2);79第2期夏洁等:满足战场需求的实时飞行路径规划4)若有邻点不落入,继续进行规划算法.采用类似方法可解决目标进入方向限制问题.l.3.3针对缺陷!的对策将cIOSe表中任取一点的父点的父点,称为所取点的祖点.在将新点m由Open表扩展到cIOSe 表的规划过程中,计算从新点到其祖点的直接连线得到的路径代价"fgm.记该新点到其父点的路径代价为"fpm,其父点到其祖点的路径代价为"f gp.检查这三者的关系,若满足"f gm<"f gp+"f pm(8)则表明新点到祖点的连线得到的路径代价小于经过父点的路径代价,因此,可以将新点的祖点直接作为其的父点.这样处理的结果是一次拉直的修正.可以根据规划时间的情况,进行一次或多次修正.另外,在拉直过程中,可以采用2个为飞机最小转弯半径的虚拟圆,夹住拉直修正点,如图4所示.图3出发点的虚拟威胁圆图4用虚拟威胁圆限制有效搜索方向同时采用这两个措施,可以克服缺陷!,使规划路径平滑可飞.!仿真结果一般情况下,敌雷达和武器等威胁源可以采用威胁程度不同的圆来描述.假设雷达的威胁程度为l,武器的威胁程度为2.采用地球经纬度坐标系,假设飞机的最小转弯半径为3km,取地球半径为6378.39km.在主频为800M的微机上采用VC++编程.仿真图中以“Rf”标注固定雷达,以“Mf”标注固定武器,飞机出发点和目标点附近的空心小圆为添加的虚拟威胁.采用北偏东坐标系的规划环境内(l.0,l.0)有l个半径为30km的固定武器威胁区,要求飞机出发速度方向为-90 ,进入目标角度为40 .飞机预规划如图5,规划路径长度为365.333km,飞机以250m/S的巡航速度飞行l462S,可以从出发点(0.l,0.3)点飞到(2.7,2.2)的目标点.限定飞机的最大飞行速度为300m/S,到达目标的时间为预定的飞行时间l462S.图5预规划结果仿真时,飞行环境变化情况为:l)当飞机飞行到点A(0.37,0.40)时,发现在(0.68,0.72)处半径为20km的雷达;2)当飞机飞行到点B(l.23,0.77)时,发现在(l.5,l.0)处半径为25km的雷达;3)当飞机飞行到点C(l.58,l.27)时,发现在(2.2,l.3)处半径为30km的雷达和(l.8,l.7)处半径为35km的武器.取网格边长为l km,采用路径规划器l的实时规划情况如图6所示,采用路径规划器2的实时规划情况如图7所示,结果数据如表l所示.a第l次重规划b第2次重规划c第3次重规划图6规划器l实时规划结果89北京航空航天大学学报2004年表1实时规划结果数据表规划结果路径规划器1路径规划器2第1次图6a第2次图6b 第3次图6c 第1次图7a 第2次图7b 第3次图7c 已飞过时间/s 128.1547.1819.9128.1549.9821.8已飞过距离/km 32.031136.783204.97132.031137.874206.063新出发点!"#!"#剩余飞行时间/s 1333.9914.9642.11333.9912.1640.2规划路径长度/km 333.158231.976175.967334.447231.976176.813规划时间/s0.68740.37890.7741 1.5440.630 1.070新规划平均速度m/s250.0253.56274.04250.73254.33276.2规划路径穿越威胁区的长度/km 0050.2790098.064算法扩展点数22251196436324337372255c 第3次重规划图7规划器2实时规划结果b 第2次重规划a 第1次重规划从表1和仿真结果图6和图7可以看出,针对环境变化,实时规划器规划的新路径略大于预规划路径时,通过在允许的飞行速度范围内进行适当的速度调整,达到飞行时间的要求.当飞机到达#点,发现两个新威胁,同时飞行时间比较紧迫,无法通过提高飞行速度来全回避突发威胁时,新规划路径避开威胁比较大的武器威胁,穿越威胁比较小的雷达威胁,同时提高飞行速度,以满足飞行时间要求.采用本文算法规划的结果均满足规划任务要求,而且规划时间不超过5s ,可以满足一般任务路径规划的实时性要求.仿真结果验证了算法的有效性.3结束语根据飞行任务的要求,本文提出的基于网格的A !修正路径规划算法,通过添加虚拟威胁圆和规划中同时进行拉直平滑的处理、利用最大飞行速度和飞行时间得到的路径限制的剪枝,可以寻求到满足战场需求和飞机性能限制条件的较平滑可飞的路径,而且算法的优化性和实时性可以得到有效的保证.仿真结果表明,本算法具有算法思路清晰,搜索空间小,求解速度快的优点.参考文献(References )[1]邱晓红.战术任务综合飞行管理系统核心技术研究[D ].北京:北京航空航天大学自动控制系,1995Oiu Xiaohong.Research on core technoIogy for tacticaI mission inte-grated fIight management system [D ].Beijing :Dept.of Automatic ControI ,Beijing University of Aeronautics and Astronautics ,1995(in Chinese )[2]闵昌万.飞行器航迹规划与航迹控制研究[D ].北京:中国国家图书馆,1999Min Changwan.Aircraft route pIanning and trajectory controI [D ].Beijing :Chinese NationaI Library ,1999(in Chinese )[3]Vian J L ,Moore J R.Trajectory optimization with risk minimizationfor miIitary aircraft [J ].Guidance and ControI ,1989,12(3):381~385[4]Iris Hong Yangy ,Yiyuan J Zhao.ReaI-time trajectory pIanning forautonomous aerospace vehicIes amidst static obstacIes [R ],AIAA-2002-3421,2002[5]傅京孙,蔡自兴,徐光佑.人工智能及其应用[M ].北京:清华大学出版社,1988Fu Jingsun ,Cai Zixing ,Xu Guangyou.ArtificiaI inteIIigence and ap-pIication [M ].Beijing :Tsinghua University Press ,1988(in Chinese )99第2期夏洁等:满足战场需求的实时飞行路径规划。
剪枝的原理剪枝是一种在搜索算法中用于减少计算量的技术,可以有效提高算法的效率。
剪枝的原理是在搜索过程中,通过对节点进行评估,判断其是否有必要进行进一步的搜索,如果不必要,则可以将该节点及其子节点从搜索树中剪掉,从而减少计算量。
剪枝的原理主要包括以下几个方面:1. 最优性剪枝:在求解问题的过程中,通过对当前的解以及部分可行解进行评估,如果已经找到了一个更优的解,那么就可以停止继续搜索这个分支,因为这个分支上的解都不可能比已找到的更优。
通过最优性剪枝,可以有效地减少搜索空间,提高算法的效率。
2. 可行性剪枝:在求解问题的过程中,通过对当前的解进行评估,判断其是否能够满足问题的约束条件,如果不能满足,则可以停止继续搜索这个分支,因为该分支上的解都是不可行的。
可行性剪枝可以帮助我们排除那些不符合约束条件的解,从而减少搜索空间。
3. 对称性剪枝:在搜索过程中,如果存在解的对称性,即不同分支上的解是等价的,那么只需要搜索其中一个分支即可,并将其他等价的分支剪掉。
通过对称性剪枝,可以减少搜索空间,提高算法的效率。
4. 条件剪枝:在搜索过程中,如果某个子问题的解无论如何延伸都不会比已知解更好,那么就可以剪枝停止对该子问题进行进一步的搜索,从而减少计算量。
条件剪枝可以帮助我们排除那些不可能成为最优解的子问题,从而提高算法的效率。
5. 数据剪枝:在搜索过程中,根据问题的特点,通过对数据进行预处理,去除那些不可能成为最优解的数据,从而减少搜索空间,提高算法的效率。
数据剪枝可以帮助我们排除那些不可能成为最优解的数据,从而减少计算量。
通过剪枝技术,我们可以在搜索过程中逐步减少不必要的计算量,从而提高算法的效率。
剪枝的原理是通过对节点进行评估,判断其是否有必要继续搜索,如果不必要,则将该节点及其子节点从搜索树中剪掉。
剪枝技术广泛应用于各种搜索算法中,如深度优先搜索、广度优先搜索、A*算法等,可以有效提高算法的效率,并减少计算量。
数字媒体技术应用专业技术的搜索引擎优化技巧在当今数字化时代,数字媒体技术应用专业技术的搜索引擎优化(SEO)技巧对于提升网站的可见性和流量至关重要。
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1. 关键词优化关键词是用户在搜索引擎中输入的词语,通过对关键词的优化,可以提高网站在搜索引擎结果页面中的排名。
首先,需要进行关键词研究,了解用户在搜索引擎中常用的关键词。
其次,将这些关键词合理地应用在网站的标题、正文、图片描述等位置,但要注意不要过度使用,以免被搜索引擎视为垃圾信息。
2. 内容质量优质的内容是吸引用户的关键。
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3. 网站结构优化网站的结构对于搜索引擎的抓取和索引非常重要。
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其次,要保持网站的导航清晰,方便用户浏览和搜索引擎的抓取。
此外,要使用合适的URL结构,包含关键词,并且避免使用动态URL,以提高网站的可读性和搜索引擎的索引效果。
4. 外部链接建设外部链接是指其他网站指向自己网站的链接,也被称为反向链接。
搜索引擎通过分析外部链接的数量和质量来判断网站的权威性和可信度。
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5. 移动端优化随着移动设备的普及,越来越多的用户通过手机和平板电脑访问网站。
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首先,要确保网站在移动设备上的适配性,页面布局要简洁清晰,图片和视频要适配不同的屏幕尺寸。
通道剪枝原理
通道剪枝是一种用于减少深度神经网络中参数数量的技术。
在通道剪枝中,我们会将网络的某些卷积通道(也称为滤波器)移除,以减少网络中的参数数量和计算复杂度。
通道剪枝的原理是,移除某些通道可以降低网络的冗余度,并且能够使得网络更加紧凑和高效。
此外,通道剪枝还可以提高网络的泛化性能,因为它可以强制网络学习到更加鲁棒和抽象的特征。
通道剪枝的步骤通常如下:
1.计算每个卷积通道的重要性,一般可以通过计算其响应的L1范数或L2范数来衡量。
2.移除一些重要性较低的通道,并重新学习网络。
可以使用微调或重新训练来完成此过程。
3.检验剪枝后的网络在测试集上的性能,如果表现不佳,则回到步骤1重新进行剪枝。
重复这个过程,直到我们找到一个性能和参数数量之间的理想平衡。
火力网的搜索优化方案搜索是万能算法,如果加上剪枝,它将变的更加完美,必要的剪枝可以使程序的效率成几何倍数的增长,所以可以说剪枝是搜索的生命。
问题:火力网(见附录一)初解:由于最大节点数只有10*10=100个,因此考虑用深度优先搜索解决。
在最初的棋盘上对所有的空地放上或拆除碉堡,用类似八皇后问题的回溯法很容易编出程序(见附录二)。
但发现到当n>=8时,程序已经不能很快出解了,剪枝势在必行。
剪枝一:改变数据结构,使数据结构为算法服务。
原来用的是二维数组,在搜索时不免因为大量的非空节点(有墙或被控制)使找空节点的效率十分低下。
方案:可以将所有的空节点放在一个数组中,记录x,y坐标。
剪枝二:避免重复的搜索,使搜索有序。
(下界剪枝)有时可能出现第I次搜索先选了A格子,后选了B格子,而又在第J次搜索先选了B格子,后选了A格子为了避免重复的搜索,可以在每次选择一个空地放之后在编号大于它的空地中找下一个可放的位置,这样减去了大量的重复。
剪枝三:对不可能大于Max的进行剪枝。
(上界剪枝)比如现在已经放了n个碉堡,还剩m块空地,若n+m<=Max,那么就不可能大于Max了。
所以,需要对全部未扩展节点+已扩展节点仍不能大于Max的进行剪枝。
***以上只是对于搜索的最一般剪枝方法,与题目关系不大,以下是针对题目的剪枝。
剪枝四:对横路径数&竖路径数剪枝。
对于一个题目中的图,如果可以看成由空地组成的路径,就可以计算出有多少个横路径和竖路径。
比如1223333445555有5条横路径15613565624566条竖路径。
把题目中的空地抽象成横路径和竖路径后,由于每条路径最多放一个碉堡。
根据抽屉原理,碉堡数不超过横路径数或者竖路径数。
如果找到方案可以达到最大,那么就输出结束。
(这样比n*n/2更加优秀)。
***以下是利用初始化大量减少空地的方法来剪枝。
剪枝五:在最优点放碉堡墙碉堡控制范围原始位置考虑这两点1)如果在这里放2)如果在这里放所有最优位置(注意最底下两个位置,它们是等效的,任选其一即可)很明显的看到情况1优于情况2。
因为同样是放一个碉堡,但情况1所覆盖的空位属于情况2的一部分(相当与情况2在情况1的基础上白白多控制了一部分)。
图中由于最左上角的点在放完所有的碉堡后一定被控制,而控制它的碉堡只能是上面两种情况(碉堡放[1,1]或[2,1]),所以在左上角放碉堡一定最优,一定不会减少最多碉堡数。
在搜索(或随机化之前)可以先在这种地方先放上碉堡(最优点,不影响结果)。
具体怎么找呢?有如下决策:对于一个空地,如果在它放碉堡只能攻击到一条直线上不被控制的空地(或攻击不到其他空地),则它是最优点(放碉堡不影响结果)。
即:如果某空地放碉堡后在横&竖都可以控制到空点(空地且不被控制),则它不是最优点,否则就是。
证明:设某一空地A满足只能攻击横或竖的空点(仍可以放碉堡的空地)或不能攻击空点。
1.A不能攻击其余空点。
a.可能A周围都是墙;(那么放这里就一定了,相当于白白送一碉堡)b.可能A周围都被其余碉堡控制;(由于不会减少其余空地的个数,相当于直接变一空地为碉堡)c.可能A周围又有墙又被其余碉堡控制;(综上所述,放这里绝对没错)2.A只能控制一条直线上的空点。
首先,在放完所有的碉堡后A一定被控制(如果没被控制说明A还可以放),而且控制A的点只能是A所能控制直线上的点(若A控制不了B,则B一定控制不了A;若A能控制B,则B一定能控制A)。
就是说在A和同一条直线上的其他点之中要放一个。
注意到不管是放哪一个都要控制这条直线,而A只控制这条直线。
如果放其余位置则可能控制更多的地方(也有可能与A等效,但不会比A更好)。
这种情况放A绝对不错。
在最开始对地图扫描几遍,找出所有的最优点放上碉堡,这样可以使待搜索的节点大量减少,从而飞速提高程序效率,而不会漏解。
(节点越多,搜索量越大)***但如果大量的节点都是空点,最优点少之又少怎么办呢?虽然前五个剪枝足以应付题目,但如果棋盘在大怎么办呢?对此,我们有如下初始化剪枝(矩形剪枝系列)。
注:以下矩形内部均不被事先控制。
剪枝六:在矩形中放碉堡。
如果在某一地区由墙所围成了一个m*n的矩形(设m<=n),则矩形中最多可放m个碉堡。
(证明从略)如上图是一个3*4的矩形,很明显最多只能放短边数,既3个碉堡。
若m=n(正方形),放对角线就可以了。
***当然,这种刚好矩形情况少之又少,说出来只是为了进一步解释以下剪枝剪枝七:三面墙一面开口且开口边是宽(或是正方形)的矩形。
如图,注意红匡内的矩形,就是满足定义的矩形。
决策:m*n(m<=n)的矩形中放m个碉堡一定最优。
证明:首先,在这种m*n(m<=n)的矩形中最多可以放m个碉堡其次,注意蓝线所标出的列上的所有节点,在最后一定被控制。
那么就有两种控制情况。
(不可能有些被横着控制,有些被竖着控制)1.全被竖着控制;(也就是说在这一列上必有一碉堡)2.全被横着控制;(在矩形中如果不在这一列放碉堡,那么最多只可以放m1个碉堡,小于长,那么就有一行不能被控制(不可能))。
综上所述,每一列都要放一碉堡。
a.如果放矩形内部,则除了控制这一列还控制矩形中的一行(事实是,m个碉堡已经把矩形控制完了),这其实不会影响什么。
b.而如果放矩形外部,则可能控制更多的节点。
(不会比放内部更好)这样,一批一批的节点被剪掉,程序效率突飞猛进,事实上还有更为优秀的策略。
剪枝八:对面开口,且开口边不大于另一边的管状矩形。
如图中的矩形(3*4),两面(对面)开口,另两面是墙。
决策:m*n(m<=n)的矩形中放m个碉堡一定最优。
证明:(改编于剪枝七的证明)首先,在这种m*n(m<=n)的矩形中最多可以放m个碉堡其次,矩形内任意一行的所有节点,在最后一定被控制。
那么就有两种控制情况。
(因为不可能有些被横着控制,有些被竖着控制)1.全被横着控制;(也就是说在这一横行上必有一碉堡)2.全被竖着控制;(在矩形中如果不在这一行放碉堡,那么最多只可以放m1个碉堡,小于长,那么就有一列不能被控制(不可能))。
综上所述,每一行都要放一碉堡。
a.如果放矩形内部,则除了控制这一行还控制矩形中的一列(事实是,m个碉堡已经把矩形控制完了),这其实不会影响什么。
b.而如果放矩形外部,则可能控制更多的节点。
(不会比放内部更好)剪枝九:三面墙一面开口且开口边是长的矩形。
如图,是个2*7的矩形,最多可放2个碉堡。
(图中两个碉堡只攻击矩形内部,所以最优)决策:m*n(m<=n)的矩形中在开口一边若与墙相邻,则在这一列放碉堡一定最优,最多放m个碉堡。
(我只能证明到这里了)证明:首先此矩形开口一边一定有墙相邻(否则就没法优化了)。
因此如果不在矩形内放m个碉堡,就会使有些空地得不到控制。
(因为不能来自同一行和外界的控制)所以一定有m个碉堡(既每一行都有碉堡,也就是矩形内全被控制)。
那么在决策的地方放碉堡就等于是白送了。
剪枝十:对面开口,且开口边大于另一边的管状矩形。
决策:m*n(m<=n)的矩形中在开口边相邻位置有对称的墙出现,则在这一行放碉堡一定最优,最多放m个碉堡。
(证明可以仿照剪枝八与剪枝九的证明)事实上,由于所给的地图的外面一层可以看做是墙,矩形剪枝大有用武之地。
事实是,用前5个剪枝就足以解决题目。
但更为事实的是由于编码的复杂性,矩形剪枝的理论性大于实践性。
写在这里仅做抛砖引玉之用而已。
除此之外,还可以搜索时对每一个格子设一个估价函数,对优秀性进行评估,选出可能是最好的格子放,进行启发式搜索,这样再大的地图也可以瞬间出界。
最后奉劝一句,不要看我写的代码(冗长啊)。
附录一:火力网(Fire)【问题描述】在一个n*n的阵地中,有若干炮火不可摧毁的石墙,现在要在这个阵地中的空地上布置一些碉堡。
假设碉堡只能向上下左右四个方向开火,由于建筑碉堡的材料挡不住炮火,所以任意一个碉堡都不能落在其他碉堡的火力范围内,请问至多可建造几座碉堡?输入:输入文件名为FIRE.IN,第一行是一个整数n(n<=10),下面n行每行为一个由n个字符构成的字符串,表示阵地的布局,包括空地(’.’),和石墙(’X’)。
输出:输出文件名为FIRE.OUT,一个整数,即最多可建造的碉堡数。
【样例输入输出】FIRE.IN4.X......XX......FIRE.OUT5附录二:不带任何优化的搜索代码Program Fire;Varn,//大小Max:Longint;//最多x:Array[0..11,0..11]of Boolean;//地图f:Array[1..10,1..10]of Longint;//火力覆盖Procedure Init;{读入}Var Q1,Q2:Longint;ch:Char;BeginFillchar(x,sizeof(x),false);Max:=0;readln(n);For Q1:=1To n DoBeginFor Q2:=1To n DoBeginread(ch);if ch='.'then x[Q1,Q2]:=True else x[Q1,Q2]:=False;if ch='.'then f[Q1,Q2]:=0else f[Q1,Q2]:=1;End;readln;End;End;Procedure Put(a,b:Longint);{在[a,b]放碉堡}Var ww:Longint;Begininc(f[a,b]);ww:=a+1;while x[ww,b]do Begin inc(f[ww,b]);inc(ww);End;ww:=a-1;while x[ww,b]do Begin inc(f[ww,b]);dec(ww);End;ww:=b+1;while x[a,ww]do Begin inc(f[a,ww]);inc(ww);End;ww:=b-1;while x[a,ww]do Begin inc(f[a,ww]);dec(ww);End; End;Procedure Out(c,d:Longint);{去掉[c,d]的碉堡}Var ee:Longint;Begindec(f[c,d]);ee:=c+1;while x[ee,d]do Begin dec(f[ee,d]);inc(ee);End;ee:=c-1;while x[ee,d]do Begin dec(f[ee,d]);dec(ee);End;ee:=d+1;while x[c,ee]do Begin dec(f[c,ee]);inc(ee);End;ee:=d-1;while x[c,ee]do Begin dec(f[c,ee]);dec(ee);End; End;Procedure Find(k:longint);{找第k个碉堡}Var i,j,it:Longint;BeginIf k-1>Max then Max:=k-1;For it:=1to sqr(n)doBegini:=(it-1)div n+1;j:=(it-1)mod n+1;If F[i,j]=0thenBeginPut(i,j);Find(k+1,(i-1)*n+j+1);Out(i,j);End;End;End;BeginAssign(Input,'fire.in');Assign(Output,'fire.out');Reset(Input);Rewrite(Output);Init;Find(1);writeln(Max);Close(Input);Close(Output);End.附录三:剪枝12345的搜索代码Program Fire;ConstMaxN=10;Varn,{大小}MinPath,{横路径数&竖路径数中最小的,也是可能放碉堡最多的数目}Max,{最多放的碉堡数}Npoint:Longint;{空点总数}k:Array[0..MaxN+1,0..MaxN+1]of Boolean;{是否是空地}f:Array[0..MaxN+1,0..MaxN+1]of Longint;{火力覆盖数}p:array[1..MaxN*MaxN]of Record x,y:Longint;End;{空地的坐标}Procedure Put(a,b:Longint);{在[a,b]放碉堡}Var ww:Longint;BeginInc(f[a,b]);ww:=a+1;While k[ww,b]Do Begin Inc(f[ww,b]);Inc(ww);End;ww:=a-1;While k[ww,b]Do Begin Inc(f[ww,b]);Dec(ww);End;ww:=b+1;While k[a,ww]Do Begin Inc(f[a,ww]);Inc(ww);End;ww:=b-1;While k[a,ww]Do Begin Inc(f[a,ww]);Dec(ww);End;End;Procedure Out(c,d:Longint);{去掉[c,d]的碉堡}Var ee:Longint;BeginDec(f[c,d]);ee:=c+1;While k[ee,d]Do Begin Dec(f[ee,d]);Inc(ee);End;ee:=c-1;While k[ee,d]Do Begin Dec(f[ee,d]);Dec(ee);End;ee:=d+1;While k[c,ee]Do Begin Dec(f[c,ee]);Inc(ee);End;ee:=d-1;While k[c,ee]Do Begin Dec(f[c,ee]);Dec(ee);End;End;Procedure Init;{读入}VarQ1,Q2:Longint;ch:Char;BeginFillchar(k,Sizeof(k),False);Readln(n);For Q1:=1To n DoBeginFor Q2:=1To n DoBeginRead(ch);If ch='.'Then k[Q1,Q2]:=True;End;Readln;End;End;Procedure Beginning;{主要是算横&竖路径}VarW1,W2,HHH,SSS:Longint;BeginMax:=0;Fillchar(f,Sizeof(f),0);For W1:=0To n+1DoFor W2:=0To n+1DoIf Not k[W1,W2]Then f[W1,W2]:=1{MaxLongint};{有墙,火力覆盖置为MaxLongint}HHH:=0;{算横路径数}For W1:=1To n Do{行}BeginW2:=1;While W2<=n DoBeginWhile(W2<=n)And(Not k[W1,W2])Do Inc(W2);{去掉墙}If k[W1,W2]Then Begin Inc(HHH);While k[W1,W2]Do Inc(W2);End;{算空地} End;End;SSS:=0;{算竖路径数}For W2:=1To n DoBeginW1:=1;while W1<=n DoBeginWhile(W1<=n)And(Not k[W1,W2])Do Inc(W1);If k[W1,W2]then Begin Inc(SSS);While k[W1,W2]Do Inc(w1);End;End;End;If SSS>HHH then MinPath:=HHH Else MinPath:=SSS;{横路径数&竖路径数中最小的赋给MinPath} End;Procedure PutMust;{放最优点}VarOver,HH,SS:Boolean;E1,E2,E3,E4:Longint;BeginRepeatOver:=True;{是否找完最优点}For E1:=1To n DoFor E2:=1To n DoIf f[E1,E2]=0ThenBeginHH:=False;SS:=False;E3:=E1+1;While k[E3,E2]do{竖着往下走}BeginIf f[E3,E2]=0Then Begin SS:=True;Break;End;Inc(E3);End;If Not SS Then{竖着往上走}BeginE3:=E1-1;While k[E3,E2]doBeginIf f[E3,E2]=0Then Begin SS:=True;Break;End;Dec(E3);End;End;E4:=E2+1;While k[E1,E4]do{横着往右走}BeginIf f[E1,E4]=0Then Begin HH:=True;Break;End;Inc(E4);End;If Not HH Then{横着往左走}BeginE4:=E2-1;While k[E1,E4]doBeginIf f[E1,E4]=0Then Begin HH:=True;Break;End;Dec(E4);End;End;If HH And SS then Continue;Put(E1,E2);{放上}Inc(Max);{多了一个碉堡}Over:=False;{找到则继续找}End;Until Over;If Max=MinPath Then Begin Writeln(Max);Close(Input);Close(Output);Halt;End;{运气好的话,哈哈哈~}End;Procedure DataSave_f_To_p;{改变数据结构,剪枝1}Var R1,R2:Longint;BeginNpoint:=0;For R1:=1To n DoFor R2:=1To n DoIf f[R1,R2]=0thenBeginInc(Npoint);p[Npoint].x:=R1;p[Npoint].y:=R2;End;End;Procedure Find(T,xy:Longint);{寻找第T个格子(p中),第xy个碉堡}Var i:Longint;BeginIf xy-1>Max Then Begin{横&竖路径判断 }If xy-1=MinPath Then Begin Writeln(MinPath);Close(Input); Close(Output);Halt;End;Max:=xy-1;End;For i:=T To Npoint+xy-Max-1Do//剪枝2,3:上下界剪枝If f[p[i].x,p[i].y]=0thenBeginPut(p[i].x,p[i].y);Find(i+1,xy+1);{递归}Out(p[i].x,p[i].y)End;End;BeginAssign(Input,'fire.in');Assign(Output,'fire.out');Reset(Input);Rewrite(Output);Init;Beginning;{剪枝4,算横&竖路径} PutMust;{剪枝5,放最优点} DataSave_f_To_p;{改变数据结构,剪枝1}Find(1,Max+1);{DFS}Writeln(Max);Close(Input);Close(Output);End.附录四:数据产生程序{参数为空地的概率,越大表示空地越多}Program MakeFire;var i,j,n:longint;abc:extended;beginwriteln('Input n');readln(n);writeln('Input参数(大于0小于1)');readln(abc);assign(output,'fire.in');rewrite(output);randomize;writeln(n);for i:=1to n dobeginfor j:=1to n do if random<abc then write('.')else write('X');writeln;end;close(output);end.。