摘要:任務調(diào)度是網(wǎng)絡(luò)并行計算系統(tǒng)的核心問題之一。在有向無環(huán)圖(DAG)描述問題的基礎(chǔ)上,提出了一種進行并行任務調(diào)度的量子粒子群優(yōu)化算法。首先對DAG并行任務調(diào)度問題作出定義,并給出了優(yōu)化問題的目標;然后分別探討了問題的編碼表示、解碼方案、位置向量的計算方法、離散問題連續(xù)化、算法的總體流程等;最后給出算法的仿真實驗情況與研究,實驗結(jié)果表明,該算法有良好的全局尋優(yōu)性能和快捷的收斂速度,調(diào)度效果優(yōu)于遺傳算法和粒子群優(yōu)化算法。

關(guān)鍵詞:任務調(diào)度;量子粒子群優(yōu)化;有向無環(huán)圖

網(wǎng)絡(luò)并行計算環(huán)境下的任務調(diào)度問題是指在一定約束條件下,如何將一組任務分配到多臺處理機上執(zhí)行的組合優(yōu)化問題,其已被證明是NP完全問題,不可能在多項式時間內(nèi)找到問題的最優(yōu)解[1,2]。目前常見的并行任務調(diào)度問題按照任務之間有無數(shù)據(jù)依賴關(guān)系可以劃分為獨立任務調(diào)度和依賴關(guān)系任務調(diào)度。前者在調(diào)度任務時不需要考慮任務之間的數(shù)據(jù)依賴關(guān)系;而后者通常用有向無環(huán)圖(DAG)表示任務之間的數(shù)據(jù)依賴關(guān)系,在調(diào)度過程中滿足任務之間的數(shù)據(jù)依賴關(guān)系。依賴關(guān)系任務調(diào)度的求解優(yōu)化過程比獨立任務調(diào)度的要復雜許多,且其適用范圍也更廣。以DAG表示的并行任務模型的研究得到了廣泛關(guān)注和迅速發(fā)展。近年出現(xiàn)的一些啟發(fā)式算法(如模擬退火算法、遺傳算法等)為求解此類NP完全問題提供了新的途徑[3~5],但是這些算法有些復雜性太高難以實現(xiàn),有些實現(xiàn)起來太費時,所以有必要尋求更好的算法來解決此問題。

粒子群優(yōu)化(PSO)算法是由Kennedy等人[6]提出的一種源于對鳥群捕食行為模擬的進化計算技術(shù),已成為進化計算的一個最吸引人的分支。與遺傳算法類似,PSO是一種基于迭代的優(yōu)化方法,系統(tǒng)初始化為一組隨機解,通過迭代搜尋最優(yōu)值,但是在許多實際應用領(lǐng)域,更勝于遺傳算法,尤其是在非線性優(yōu)化問題上。量子粒子群優(yōu)化(QPSO)算法是在傳統(tǒng)的PSO基礎(chǔ)上提出的一種新型的具有高效率全局搜索能力的進化算法[7,8]。它主要是引入量子物理的思想改進了PSO的進化方法,即更新粒子位置的方法;在更新粒子位置時重點考慮各個粒子的當前局部最優(yōu)位置信息和全局最優(yōu)位置信息。QPSO具有調(diào)整參數(shù)少、容易實現(xiàn)、收斂能力強等優(yōu)勢。為適應任務分配問題的求解,本文設(shè)計出合適的粒子編碼,利用改進的量子粒子群算法求解任務分配問題,并與其他算法相比較。實驗結(jié)果表明,本文提出的算法可以獲得質(zhì)量更高的解。

1問題描述

本模型的計算系統(tǒng)由一系列異構(gòu)的處理機組成,需要處理的總?cè)蝿找逊纸獬梢幌盗凶尤蝿铡ＤＰ偷募s束條件為:任務執(zhí)行具有非搶占性,即處理機只有在執(zhí)行完某個任務之后才能處理另外一個任務;另外這些任務之間具有前驅(qū)后繼的數(shù)據(jù)依賴關(guān)系,某個子任務只有在其所有的前驅(qū)任務處理完畢后才能開始執(zhí)行。該模型的調(diào)度目標就是要使得整個DAG圖的調(diào)度長度最短。

第一章．世界是測得準的，并非測不準的

乍看，題目好象哲學的。不屑哲學，只談物理。

大量研究表明，目前為止的實驗已經(jīng)給出物質(zhì)世界準確信息，物理學重要任務之一就在于找出這信息并揭示其內(nèi)在規(guī)律。遺憾的是，目前為止的理論(無例外)均未能如此。然而國內(nèi)外學界卻一致認為理論物理大廈框架--《量子力學》已經(jīng)建成，剩下只是裝修和美化了。

但經(jīng)本文研究表明，《量子力學》對一些基本物理學問題的實質(zhì)并不清楚，往往似是而非。然而《量子力學》卻娓娓動聽、夸夸其談，實則以其昏昏使人昭昭！請看事實：

1.1關(guān)于"量子化"根源問題。

微觀世界"量子化"已被證實，人們已經(jīng)公認。但接踵而來的就是"量子化"根源問題，又機制怎樣？這本是物理學根本任務之一。已有的理論包括愛因斯坦、玻爾、量子力學都未能回答。然而量子力學家們卻置這本職任務于不顧，翩翩起舞與數(shù)學喧賓奪主、相互玩弄！

第一章．世界是測得準的，并非測不準的

乍看，題目好象哲學的。不屑哲學，只談物理。

大量研究表明，目前為止的實驗已經(jīng)給出物質(zhì)世界準確信息，物理學重要任務之一就在于找出這信息并揭示其內(nèi)在規(guī)律。遺憾的是，目前為止的理論(無例外)均未能如此。然而國內(nèi)外學界卻一致認為理論物理大廈框架——《量子力學》已經(jīng)建成，剩下只是裝修和美化了。

但經(jīng)本文研究表明，《量子力學》對一些基本物理學問題的實質(zhì)并不清楚，往往似是而非。然而《量子力學》卻娓娓動聽、夸夸其談，實則以其昏昏使人昭昭！請看事實：

1.1關(guān)于“量子化”根源問題。

微觀世界“量子化”已被證實，人們已經(jīng)公認。但接踵而來的就是“量子化”根源問題，又機制怎樣？這本是物理學根本任務之一。已有的理論包括愛因斯坦、玻爾、量子力學都未能回答。然而量子力學家們卻置這本職任務于不顧，翩翩起舞與數(shù)學喧賓奪主、相互玩弄！

提要

此乃特殊重要文稿,幾乎涉及物理世界全部問題。文中全部用8位數(shù)字有效精度并與實驗完全相符的計算結(jié)果表明下述原理成立：

〖測得準原理〗：世間萬物，無例外，都是測得準的（準確程度最終都將取決于普朗克常數(shù)h＝2π?的準確度），絕非測不準的；世間只存在測不準的學者，并不存在【測不準原理】--《量子力學》的基本原理。

文中用大量無可否認的事實，全面、系統(tǒng)、嚴格地證明了量子力學--世界權(quán)威理論，純系偽科學。其基本原理--【測不準原理】系反科學的理論，由此量子力學已把科學引入歧途，并使之陷于惡性循環(huán)不解之中！

由于量子力學已修成了詭辯內(nèi)稟屬性，任何單方面對其論說全然無效，必須給量子力學以全面充分曝光，所以篇幅顯得較長。實乃：

有道僧是愚氓憂可訓，

提要

此乃特殊重要文稿,幾乎涉及物理世界全部問題。文中全部用8位數(shù)字有效精度并與實驗完全相符的計算結(jié)果表明下述原理成立：

〖測得準原理〗：世間萬物，無例外，都是測得準的（準確程度最終都將取決于普朗克常數(shù)h＝2π?的準確度），絕非測不準的；世間只存在測不準的學者，并不存在【測不準原理】——《量子力學》的基本原理。

文中用大量無可否認的事實，全面、系統(tǒng)、嚴格地證明了量子力學——世界權(quán)威理論，純系偽科學。其基本原理——【測不準原理】系反科學的理論，由此量子力學已把科學引入歧途，并使之陷于惡性循環(huán)不解之中！

由于量子力學已修成了詭辯內(nèi)稟屬性，任何單方面對其論說全然無效，必須給量子力學以全面充分曝光，所以篇幅顯得較長。實乃：

有道僧是愚氓憂可訓，

提要

此乃特殊重要文稿,幾乎涉及物理世界全部問題。文中全部用8位數(shù)字有效精度并與實驗完全相符的計算結(jié)果表明下述原理成立：

〖測得準原理〗：世間萬物，無例外，都是測得準的（準確程度最終都將取決于普朗克常數(shù)h＝2π?的準確度），絕非測不準的；世間只存在測不準的學者，并不存在【測不準原理】——《量子力學》的基本原理。

文中用大量無可否認的事實，全面、系統(tǒng)、嚴格地證明了量子力學——世界權(quán)威理論，純系偽科學。其基本原理——【測不準原理】系反科學的理論，由此量子力學已把科學引入歧途，并使之陷于惡性循環(huán)不解之中！

由于量子力學已修成了詭辯內(nèi)稟屬性，任何單方面對其論說全然無效，必須給量子力學以全面充分曝光，所以篇幅顯得較長。實乃：

有道僧是愚氓憂可訓，

摘要文章介紹了中國科學技術(shù)大學的量子信息科學研究是如何興起和發(fā)展的；著重介紹了在量子信息的基礎(chǔ)理論、量子密碼、量子糾纏、量子隱形傳態(tài)、量子處理器和量子信息的應用等方面所取得的研究成果.

關(guān)鍵詞量子信息，量子糾纏，量子通信，量子計算

1引言

上世紀80年代，正當電子計算機按每18個月運行速度翻一番的摩爾定律而蓬勃發(fā)展之際，物理學家就杞人憂天地問：摩爾定律是否會終結(jié)？他們的研究結(jié)論是：摩爾定律必然會失效，而量子計算機可望成為后摩爾時代的新型計算工具.當時信息領(lǐng)域的科學家們對此并不予理會和關(guān)注，因為其時摩爾定律正處于輝煌的頂盛時期.然而，物理學家們?nèi)匀蛔巫尾痪氲嘏ΓK于誕生了量子信息這門新興交叉學科.

1994年,Shor提出量子并行算法［1］，并證明可用來實現(xiàn)大數(shù)因子分解，從而輕易地攻破目前廣泛使用的RSA公開密碼體系，這門新興學科的巨大威力震驚了整個國際學術(shù)界，并引起政界、軍界和商界的極大關(guān)注，從此量子信息科學便迎來迅猛發(fā)展的新時期，迄今方興未艾！

我們在上世紀90年代量子信息剛剛在國際上悄然興起之際就投入到這個新興領(lǐng)域的研究行列之中，并于1997年和1998年先后在《Phys.Rev.Lett.》上提出“量子避錯編碼原理”和“量子概率克隆原理”，引起國際學術(shù)界的高度重視.1999年，中國科學院開始在我校創(chuàng)建國內(nèi)第一個從事量子信息研究的量子信息重點實驗室，這個極富有前瞻性的戰(zhàn)略部署開辟了我校量子信息研究的新局面.在此之前，自我回國歸來所組建的研究小組只有一臺電腦，我們坐著冷板凳，默默耕耘了15年之久.2001年作為首席科學家單位，我校承擔了科技部“國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃”項目（“973”項目）：“量子通信與量子信息技術(shù)”，這個由國內(nèi)17個單位50多位學術(shù)骨干組成的研究團隊不僅取得一系列重要成果，而且培養(yǎng)出許多杰出的年青學術(shù)骨干，在其后國家重點基礎(chǔ)研究計劃“量子調(diào)控”的實施中由此研究團隊衍生出5位首席科學家.

摘要物理空間是熱力學平衡的能量系統(tǒng)，可以在激發(fā)條件下相變并產(chǎn)生量子化能量。自由量子與空間的結(jié)合使之以光速運動。自由能量與空間的作用是最基本的物理相互作用，也是其他物理相互作用的基礎(chǔ)，是熱力學、量子力學、相對論三者統(tǒng)一的基礎(chǔ)。時間的方向就是能量運動的方向。黑洞內(nèi)部空間可能正是自由物理空間。

關(guān)鍵詞空間熱力學平衡相變量子自由能相對論時間熵場黑洞宇宙統(tǒng)一場

微觀物質(zhì)運動與宏觀宇宙運動的自然邏輯關(guān)系是不言而喻的，但是作為這兩個物理領(lǐng)域的主導理論體系，量子理論與相對論的統(tǒng)一卻至今未能實現(xiàn)（1、2）。注意到普遍的物質(zhì)運動遵從熱力學規(guī)律，如果相對論和量子理論分別與熱力學互洽，它們之間必定統(tǒng)一。

設(shè)計一個理想的熱力學平衡系統(tǒng)，該系統(tǒng)應當滿足以下條件：1、允許在系統(tǒng)內(nèi)（包括系統(tǒng)邊界）隨機選擇任意多的檢測點，點的大小是檢測手段可能實現(xiàn)的最小范圍（點區(qū)域）。2、允許以任何可能方式對“點區(qū)域”的能量狀態(tài)進行檢測。3、任意兩個不同點的檢測結(jié)果差異都在檢測水平之下。如果檢測在任意精細的水平上進行，滿足上述三個條件的熱力學系統(tǒng)是檢測意義上的熱力學絕對平衡系統(tǒng)。

因為熱力學第二定律要求封閉系統(tǒng)的熵隨時間增大，所以同時設(shè)計檢測意義上的熱力學絕對平衡系統(tǒng)在相當長的時間跨度上的熵增也在檢測水平之下，該系統(tǒng)即時間意義上的熱力學絕對平衡系統(tǒng)。一個檢測意義與時間意義上的熱力學絕對平衡系統(tǒng)理論上擁有最大的系統(tǒng)熵，系統(tǒng)在獲得最大無序程度的同時在大跨度時間內(nèi)也擁有最大的系統(tǒng)穩(wěn)定程度。一個長時間保持系統(tǒng)狀態(tài)不變的、封閉系統(tǒng)的熱力學性質(zhì)接近上述熱力學絕對平衡系統(tǒng)。

如果給這個系統(tǒng)輸入一個量子的能量，會發(fā)生什么？

摘要：“生命體”班組是適應當前環(huán)境復雜性和不確定性的有效組織形態(tài)。本文基于量子管理理論和電網(wǎng)企業(yè)“生命體”班組創(chuàng)建中的部分工作短板，分析了量子管理與“生命體”班組的契合性，并提出了“生命體”班組建設(shè)的內(nèi)容框架和重點任務，為“生命體”班組建設(shè)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：量子管理；生命體班組；電網(wǎng)企業(yè)；內(nèi)容框架；重點任務

2017年12月，國網(wǎng)公司工會創(chuàng)新性地提出“生命體”班組，并闡述了其具體內(nèi)涵和體系框架，為新形勢下的班組創(chuàng)建提供了有力的指導。此后，國網(wǎng)系統(tǒng)大力開展“生命體”班組創(chuàng)建活動，并取得了一定成效。然而，“生命體”班組創(chuàng)建在實踐中仍存在以下問題需要回答或解決：“生命體”班組創(chuàng)建是否有指導理論？“生命體”班組創(chuàng)建的內(nèi)容框架是什么？重點建設(shè)任務又包括哪些？盡管有學者從生物學、管理學等多個角度同時對“生命體”班組的理論依據(jù)做過一定闡述，但這種“混合式”的闡述稍顯牽強。同時，實踐中盡管有較多創(chuàng)建“生命體”班組的案例（如國網(wǎng)濟源供電公司的“四個路徑”生命體班組建設(shè)、國網(wǎng)湖南電力供電服務中心的“三型三力”生命體班組建設(shè)等），但大多是從局部視角出發(fā)。另一方面，量子管理理論作為近年來一個較為火熱的理論，其理論性和實踐性得到了有效的驗證，適應了當前快速變化和不確定的環(huán)境。有鑒于此，本文擬在分析“生命體”班組提出背景的基礎(chǔ)上，重點闡述“生命體”班組創(chuàng)建的指導理論、內(nèi)容框架及重點任務，為推進電網(wǎng)企業(yè)的“生命體”班組創(chuàng)建略盡綿薄之力。

一、“生命體”班組是時展的必然結(jié)果

1.“生命體”班組提出的背景。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷推進，以及市場開放程度和員工能力素質(zhì)的進一步發(fā)展，電網(wǎng)企業(yè)面臨著更加復雜、模糊和多變的經(jīng)營環(huán)境。一是能源互聯(lián)網(wǎng)迅猛發(fā)展。“發(fā)-輸-變-配-用”的單一線性結(jié)構(gòu)逐漸被多線性并交互的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)取代。“全球能源互聯(lián)網(wǎng)”的提出并踐行，使得電網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)呈融合發(fā)展態(tài)勢。二是信息技術(shù)快速發(fā)展。以“大云物移”、人工智能、量子通信等為代表的新興技術(shù)，使得傳統(tǒng)的電網(wǎng)企業(yè)管理模式和基層班組形態(tài)已無法有效適應具有信息化、智能化、開放式和去中心化等特征的電網(wǎng)環(huán)境。三是新電改深入推進。隨著新電改的深入推進，市場競爭日趨激烈，增強客戶用電體驗并開拓增值業(yè)務成為電網(wǎng)企業(yè)適應改革、強化品牌、提高效益的必然選擇。四是供電所創(chuàng)建與管理要求提高。國網(wǎng)公司先后啟動星級供電所和“全能型”供電所創(chuàng)建工作，著力解決鄉(xiāng)鎮(zhèn)供電所管理中的難點與薄弱環(huán)節(jié)，并增強供電所業(yè)務協(xié)調(diào)運行、人員一專多能、服務一次到位的能力。供電所班組管理強化和人員能力素質(zhì)提升，成為近年來基層工作的重點、熱點。五是新生代電網(wǎng)員工特點突出。隨著大量新生代與高素質(zhì)員工的加入，電網(wǎng)企業(yè)具有求知欲強、自主性高、對新事物熱情、工作態(tài)度積極等特點的員工越來越多。如何充分激勵員工，發(fā)揮員工隊伍的活力、凝聚力與創(chuàng)造力成為電網(wǎng)企業(yè)面臨的新挑戰(zhàn)。在上述環(huán)境的影響下，電網(wǎng)企業(yè)班組更加強調(diào)靈活性、價值性、智慧性、創(chuàng)新性、自主性等管理思維。2.“生命體”班組的提出及特征。為適應新環(huán)境和新業(yè)態(tài)發(fā)展的需要，2016年3月，國網(wǎng)公司工會啟動了《加快建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng)任務下的班組建設(shè)創(chuàng)新模式研究》課題，并于2017年12月創(chuàng)新性地提出了班組建設(shè)應該由卓越執(zhí)行的“細胞群”向充滿活力的“生命體”轉(zhuǎn)變的核心觀點，科學、全面地闡明了能源互聯(lián)網(wǎng)下“生命體”班組的理論體系。“生命體”班組類似高級生命，具有自我意識、新陳代謝、遺傳變異等特點。在實踐中具有自我驅(qū)動、資源響應、智慧分析、價值創(chuàng)造、創(chuàng)新創(chuàng)效等特征。其中，“自我驅(qū)動”是指“生命體”班組具有自我意識，能夠發(fā)揮主動性以適應環(huán)境變化，通過自覺提升、自主發(fā)展、自我規(guī)范等展現(xiàn)內(nèi)生動力；“資源響應”是指“生命體”班組承認并遵循新陳代謝規(guī)律，在自身內(nèi)部和外部之間通過信息、物質(zhì)等的獲取與交換，實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置和自身的不斷成長；“智慧分析”是指“生命體”班組具有智能分析與運作特征，能積極利用現(xiàn)有先進技術(shù)、方式和設(shè)備等促進自身使命的達成，并實現(xiàn)迭代升級；“價值創(chuàng)造”是指“生命體”班組積極找尋自身存在的意義并尊重價值導向，不斷追求自身價值的實現(xiàn)；“創(chuàng)新創(chuàng)效”是指“生命體”班組具有生存繁衍、成長進化的基本屬性，通過自身的不斷進化以應對“物競天擇適者生存”的自然法則。

二、量子管理及其與“生命體”班組的契合

提要

此乃特殊重要文稿,幾乎涉及物理世界全部問題。文中全部用8位數(shù)字有效精度并與實驗完全相符的計算結(jié)果表明下述原理成立：

〖測得準原理〗：世間萬物，無例外，都是測得準的（準確程度最終都將取決于普朗克常數(shù)h＝2π?的準確度），絕非測不準的；世間只存在測不準的學者，并不存在【測不準原理】——《量子力學》的基本原理。

文中用大量無可否認的事實，全面、系統(tǒng)、嚴格地證明了量子力學——世界權(quán)威理論，純系偽科學。其基本原理——【測不準原理】系反科學的理論，由此量子力學已把科學引入歧途，并使之陷于惡性循環(huán)不解之中！

由于量子力學已修成了詭辯內(nèi)稟屬性，任何單方面對其論說全然無效，必須給量子力學以全面充分曝光，所以篇幅顯得較長。實乃：

有道僧是愚氓憂可訓，