[發(fā)明專利]一種基于路徑和排序選擇的GEP人工智能調(diào)度方法和裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110036678.5
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN114764663A
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡中驥;李向才;鐘鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 佳禾智能科技股份有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06N3/00;G06N20/00
• 代理公司: 深圳至誠化育知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44728
• 代理人: 劉英

本發(fā)明公開了一種基于路徑和排序選擇的GEP人工智能調(diào)度方法和裝置，包括如下步驟：步驟1：初始化工件和機器設(shè)備的信息；步驟2：更新所有工件當(dāng)前的工序；步驟3:判斷是否有工件需要加工；步驟4：判斷是否有工件需要指派機器；步驟5：對每個需要指派機器的工件；步驟6：如果有機器空閑，轉(zhuǎn)到步驟7；如果沒有機器空閑，轉(zhuǎn)到步驟2；步驟7：對每臺空閑機器，一一使用GEP算法中計算排序選擇規(guī)則；步驟8：更新工件狀態(tài)，機器狀態(tài)和所有信息表，轉(zhuǎn)到步驟2。本發(fā)明使用基因表達式編程進行求解，其中基因表達式包含兩部分基因并分別對應(yīng)路徑選擇和排序選擇的規(guī)則，可同時解決工件加工時路徑問題和排序問題的調(diào)度，為工件生產(chǎn)加工時提高加工效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于工廠動態(tài)調(diào)度技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于路徑和排序選擇的GEP人工智能調(diào)度方法和裝置。

背景技術(shù)

GEP在解碼時，按照從左到右的順序讀取基因中的一個個字符，然后根據(jù)語法規(guī)則將基因映射為相應(yīng)的表達式樹。GEP的這種染色體結(jié)構(gòu)兼?zhèn)淞薌A 和GP的個體組織方法的優(yōu)點，因此在解決很多問題上，GEP的效率遠遠要高于GA和GP。基因表達式編程在監(jiān)督機器學(xué)習(xí)中的應(yīng)用研究成果表明,其非常適合于解決分類、復(fù)雜函數(shù)關(guān)系發(fā)現(xiàn)問題。消費電子產(chǎn)品的制造加工生產(chǎn)線是一個復(fù)雜的隨機動態(tài)系統(tǒng)。對于柔性混流生產(chǎn)線，生產(chǎn)機器具有一定地柔性，即假定單個工件可以在不同的機器上加工。此時需要解決兩個子問題。第一個子問題是工件的工序，需要選擇合適的機器上等待進行加工。第二個子問題是某臺機器空出來后，需要從同時等待加工的工件中選擇合適的工件進行加工。第一個子問題是路徑問題，第二個子問題是排序問題。

現(xiàn)在急需來同時解決路徑子問題和排序子問題的調(diào)度。為此，我們需要提供一種基于路徑和排序選擇的GEP人工智能調(diào)度方法和裝置來解決上述的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于路徑和排序選擇的GEP人工智能調(diào)度方法和裝置，使用基因表達式編程進行求解，其中基因表達式包含兩部分基因并分別對應(yīng)路徑選擇和排序選擇的規(guī)則，可同時解決工件加工時路徑問題和排序問題的調(diào)度，為工件生產(chǎn)加工時提高加工效率，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：一種基于路徑和排序選擇的GEP人工智能調(diào)度方法，包括如下步驟：

步驟1：初始化工件和機器設(shè)備的信息，對應(yīng)關(guān)系，CT＝0；

步驟2：CT＝CT+1，更新所有工件當(dāng)前的工序，以及工件的當(dāng)前工序和可選機器集合的映射表P2Mtable(CT)；

步驟3:判斷是否有工件需要加工，如果否，結(jié)束；如果有，轉(zhuǎn)到步驟4；

步驟4：判斷是否有工件需要指派機器，如果是，轉(zhuǎn)步驟5，為所有需要加工的工件確定加工機器；如果否，轉(zhuǎn)步驟6；

步驟5：對每個需要指派機器的工件，一一使用GEP算法中計算出路徑選擇規(guī)則，以及根據(jù)路徑選擇選擇優(yōu)先級最高的機器，將工件列入該機器的加工隊列；

步驟6：如果有機器空閑，轉(zhuǎn)到步驟7；如果沒有機器空閑，轉(zhuǎn)到步驟2；

步驟7：對每臺空閑機器，一一使用GEP算法中計算排序選擇規(guī)則，以及根據(jù)工序優(yōu)先排序選擇優(yōu)先級最高的工件工序，機器開始加工該工件；

步驟8：更新工件狀態(tài)，機器狀態(tài)和所有信息表，轉(zhuǎn)到步驟2。

優(yōu)選的，所述GEP算法的基因表達式格式有函數(shù)集FS和終端集TS兩種，終端集TS包括有TS_M和TS_W，所述TS_M對應(yīng)路徑選擇問題，所述TS_W 對應(yīng)工件選擇問題。

優(yōu)選的，所述函數(shù)集FS包含算數(shù)運算加“+”、減“-”、乘“*”以及保護性的除法“/”，所述保護性的除法“/”在除數(shù)為零時返回“1”，所述函數(shù)集FS的集合表示為FS＝{+，-，*，/}。