Transformer Flexible Job Shop Scheduling Problem
时间: 2025-06-27 09:00:57 浏览: 8
### 使用Transformer模型解决柔性作业车间调度问题(FJSSP)
#### 背景介绍
柔性作业车间调度问题（FJSSP）是一种复杂的组合优化问题，涉及多个机器和工序之间的协调安排。传统的求解方法通常依赖于启发式算法或元启发式算法，而近年来深度学习技术的发展为该领域提供了新的解决方案。
Transformer作为一种基于自注意力机制的神经网络架构，在自然语言处理等领域取得了显著成功。其核心优势在于能够捕捉序列数据中的全局依赖关系[^1]。这种特性使得Transformer可以被扩展到其他类型的顺序决策问题上，比如FJSSP。
#### Transformer在FJSSP中的应用原理
为了将Transformer应用于FJSSP，研究者们设计了一种端到端的学习框架来建模整个调度过程：
1. **输入表示**
将工件、操作以及可用资源的信息编码成向量形式作为输入。这些特征可能包括每道工序所需时间、优先级以及其他约束条件等属性。
2. **自注意力建模**
利用多头自注意力层捕获不同任务之间潜在的相关性和交互作用。通过这种方式，模型能够在宏观层面理解整体工作流，并做出更优的选择[^3]。
3. **策略输出**
输出部分采用指针网络(Pointer Network)，它会根据当前状态动态调整下一步应该执行哪个动作或者分配给哪台设备完成特定加工环节的工作[^2]。
以下是简化版伪代码展示如何构建这样一个系统:
```python
import torch.nn as nn
class Scheduler(nn.Module):
def __init__(self, input_dim, hidden_dim, num_heads=8):
super(Scheduler, self).__init__()
# Embedding Layer
self.embedding = nn.Linear(input_dim, hidden_dim)
# Multi-head Self Attention Mechanism
self.self_attention = nn.MultiheadAttention(embed_dim=hidden_dim, num_heads=num_heads)
# Pointer Network Head
self.pointer_network = nn.Sequential(
nn.Linear(hidden_dim, 1),
nn.Softmax(dim=-1)
)
def forward(self, x):
embedded_x = self.embedding(x) # Shape: [Batch Size, Sequence Length, Hidden Dim]
attended_output, _ = self.self_attention(embedded_x, embedded_x, embedded_x) # Apply attention mechanism
pointer_logits = self.pointer_network(attended_output).squeeze(-1) # Generate logits over positions
return pointer_logits # Return probability distribution across actions/operations
```
上述代码片段定义了一个简单的调度器类`Scheduler`，其中包含了嵌入层、多头自我关注模块以及指向型网络头部结构。此体系允许我们训练一个能自动决定最佳行动方案的人工智能代理。
#### 实验验证与效果评估
实验表明，当把预训练好的大型语言模型参数迁移到此类定制化场景下时，可以获得更好的泛化能力和更快收敛速度。与此同时，相较于传统遗传算法GA或者其他强化学习基线RL methods而言，这种方法不仅减少了调参难度还提升了最终结果的质量指标如最大完工时间和平均延迟率等方面的表现水平。
---
###
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### Windows程序设计基础
Windows程序设计是计算机科学中的一个重要领域，它涉及到在Windows操作系统上创建应用程序的知识和技能。它不仅包括编写代码的技巧，还包括了理解操作系统运行程序的方式、事件驱动编程概念以及图形用户界面(GUI)的设计。
### 吉林大学计算机专业课件概述
吉林大学提供的计算机专业课件，标题为“Windows程序设计”，是一个专为初学者设计的自学材料。通过这份课件，初学者将能够掌握Windows环境下编程的基本概念和实践技能，这对于未来深入学习更高级的编程知识及从事软件开发工作都是非常有帮助的。
### 关键知识点解析
#### 第一讲：WINDOWS程序设计
本讲主要是对Windows程序设计做一个基本的介绍，涵盖了Windows应用程序的运行环境和特性。课程会介绍Windows操作系统对程序设计的支持，包括API（应用程序编程接口）的使用，以及如何创建一个基本的Windows应用程序。此外，还会涉及程序设计的基本原则，如消息驱动和事件驱动编程。
#### 第二讲：输出文本与绘图
在本讲中，将介绍Windows程序中如何进行文本输出和基本图形绘制。这部分知识会涉及GDI（图形设备接口）的使用，包括字体管理、颜色设置和各种绘图函数。对于初学者来说，理解这些基本的图形绘制方法对于创建美观的应用程序界面至关重要。
#### 第三讲：键盘
键盘输入是用户与应用程序交互的重要方式之一。本讲将解释Windows程序如何接收和处理键盘事件，包括键盘按键的响应机制、快捷键的设置和文本输入处理等。掌握这部分知识对于实现用户友好界面和交互逻辑至关重要。
#### 第四讲：鼠标
鼠标操作同样是Windows应用程序中不可或缺的一部分。此讲将讲解如何处理鼠标事件，例如鼠标点击、双击、移动和滚轮事件等。还会包括如何在程序中实现拖放功能、鼠标光标的自定义显示以及鼠标的高级使用技巧。
#### 第五讲：定时器消息
定时器是Windows程序中非常重要的组件，用于实现时间控制相关的功能。本讲将介绍如何在Windows程序中使用定时器消息，包括创建、管理定时器，以及定时器消息的处理和应用场景。通过这部分内容，学习者可以掌握如何在程序中实现定时执行任务等。
#### 第六讲：子窗口控制
子窗口是构成复杂Windows应用程序界面的基本元素。在本讲中，将介绍如何创建和控制子窗口，包括子窗口的创建、移动、大小调整和窗口消息处理。这将帮助初学者理解主窗口与子窗口之间的关系，以及如何通过子窗口来构建丰富的用户界面。
#### 第七讲：资源
资源是应用程序中使用的非代码数据，如图标、菜单、对话框模板等。在本讲中，将介绍如何在Windows程序中使用和管理这些资源。通过学习资源文件的创建和编辑，学习者可以为程序添加视觉元素，使得应用程序更加丰富多彩。
#### 第八讲：对话框
对话框是Windows应用程序中常见的用户交互方式。本讲将介绍对话框的概念、类型和使用方法，包括标准对话框和自定义对话框的创建和事件处理。掌握对话框的设计和使用可以让程序具有更好的用户体验。
### 总结
以上就是根据吉林大学计算机专业课件“Windows程序设计”中提供的各讲内容提炼出的关键知识点。该课件内容详实，覆盖了从基础到高级的各项内容，非常适合初学者按部就班地学习Windows程序设计。学习者通过逐步掌握这些知识点，将能够独立设计和开发出具有完整功能的Windows应用程序。
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Struts框架中ActionForm与实体对象的结合使用
在深入讨论知识点之前，首先要明确一点，struts框架是Java的一个开源Web应用程序框架，用于简化基于MVC（Model-View-Controller）设计模式的Web应用程序的开发。而ActionForm则是Struts框架中的一个组件，它充当MVC设计模式中的Model（模型）和View（视图）之间的桥梁，主要用于封装用户输入的数据，并将这些数据传递给业务逻辑层进行处理。
知识点一：Struts框架基础
Struts框架使用一个中央控制器（ActionServlet）来接收所有的用户请求，并根据配置的映射规则（struts-config.xml）将请求转发给相应的Action类进行处理。Action类作为控制器（Controller），负责处理请求并调用业务逻辑。Action类处理完业务逻辑后，会根据处理结果将控制权转交给不同的JSP页面。
知识点二：ActionForm的使用
ActionForm通常用于封装来自用户界面的数据，这些数据被存储在表单中，并通过HTTP请求提交。在Struts中，每个表单对应一个ActionForm子类的实例。当ActionServlet接收到一个请求时，它会负责创建或查找相应的ActionForm对象，然后使用请求中的数据填充ActionForm对象。
知识点三：在ActionForm中使用实体对象
在实际应用中，表单数据通常映射到后端业务对象的属性。因此，为了更有效地处理复杂的数据，我们可以在ActionForm中嵌入Java实体对象。实体对象可以是一个普通的Java Bean，它封装了业务数据的属性和操作这些属性的getter和setter方法。将实体对象引入ActionForm中，可以使得业务逻辑更加清晰，数据处理更加方便。
知识点四：Struts表单验证
Struts提供了一种机制来验证ActionForm中的数据。开发者可以在ActionForm中实现validate()方法，用于对数据进行校验。校验失败时，Struts框架可以将错误信息存储在ActionMessages或ActionErrors对象中，并重新显示表单页面，同时提供错误提示。
知识点五：整合ActionForm与业务逻辑
ActionForm通常被设计为轻量级的，主要负责数据的接收与传递。真正的业务逻辑处理应该在Action类中完成。当ActionForm对象被创建并填充数据之后，Action对象可以调用ActionForm对象来获取所需的数据，然后进行业务逻辑处理。处理完成后的结果将用于选择下一个视图。
知识点六：Struts配置文件
Struts的配置文件struts-config.xml定义了ActionForm、Action、JSP页面和全局转发等组件之间的映射关系。开发者需要在struts-config.xml中配置相应的ActionForm类、Action类以及它们之间的映射关系。配置文件还包含了数据源、消息资源和插件的配置。
知识点七：Struts与MVC设计模式
Struts遵循MVC设计模式，其中ActionServlet充当控制器的角色，负责接收和分派请求。ActionForm承担部分Model和View的职责，存储视图数据并传递给Action。Action类作为控制器，负责处理业务逻辑并返回处理结果，最终Action类会指定要返回的视图（JSP页面）。
知识点八：Struts框架的更新与维护
Struts框架自推出以来，经历了多次更新。Struts 2是该框架的一个重大更新，它引入了拦截器（Interceptor）的概念，提供了更为灵活的处理机制。开发者在使用Struts时，应该关注框架的版本更新，了解新版本中提供的新特性与改进，并根据项目需求决定是否迁移到新版本。
知识点九：Java Web开发社区和资源
开发者在学习和使用Struts框架时，可以利用社区资源获得帮助。通过社区论坛、问答网站（例如Stack Overflow）、在线教程、博客以及官方文档等多种途径，开发者可以获取最新的信息、学习案例、解决遇到的问题，以及了解最佳实践。
知识点十：邮件和QQ交流方式
在本次提供的描述中，作者提供了自己的QQ号码和电子邮件地址，表明作者愿意通过这两种方式进行交流和获取反馈。QQ和电子邮件是中文开发者常用的交流方式，有助于获得及时的技术支持和代码评审，也方便了社区中的中文用户进行交流。
结合上述知识点，我们可以了解到Struts框架在使用ActionForm中集成实体对象时的一些关键操作和设计原则。开发者通过合理地设计ActionForm和Action类，以及妥善地利用Struts提供的配置和验证机制，可以开发出结构清晰、易于维护的Web应用程序。同时，通过社区资源和交流工具，可以有效地提高开发效率，不断完善自己的技术栈。
STM32F10x定时器应用精讲：掌握基本使用与高级特性
# 摘要
本文针对STM32F10x系列微控制器的定时器模块进行全面的探讨和分析。首先，概述了STM32F10x定时器的基础知识，接着详细阐述了其工作原理、硬件配置和软件配置。随后，文章深入讲解了定时器的高级特性，包括输入捕获、PWM输出和输出比较功能，以及这些功能的具体应用和配置方法。在应用实践章节中，讨论了定时器在时间测量、频率测量和信号生成中的实际应用及解决方案。最后，探索了定时器在综合应用