凯特·史密斯·迈尔斯;达瓦策伦·巴塔 探讨图谱在图着色算法性能中的作用。 (英语) Zbl 1298.05208号 离散应用程序。数学。 176107-121(2014). 摘要:本文考虑了识别图的属性如何决定图着色算法性能的挑战。特别地,我们研究了图的谱特性如何使图着色任务变得容易或困难。我们解决了一个问题,即何时一个精确的算法可能在合理的计算时间内提供解决方案,何时我们最好使用快速启发式,以及图的属性如何影响算法性能。引入了一种新的方法来可视化由其属性定义的实例空间中的一组图,其中包括优化特征选择方法,以确保实例空间保持算法性能度量的拓扑。在这个实例空间中,我们可以揭示不同的算法如何在具有不同属性的各种实例类中执行。我们使用复杂的分枝定界精确算法、图着色公式的线性规划松弛整数舍入的快速启发式方法以及贪婪度饱和启发式方法来演示该方法。我们的结果表明,图实例的谱特性可以提供有用的描述,说明这些算法何时能够为给定的计算工作量提供最佳解决方案。 引用于2文件 MSC公司: 05元50分 图和线性代数(矩阵、特征值等) 05C15号 图和超图的着色 05C85号 图形算法(图形理论方面) 关键词:图形光谱;图不变量;图着色;分支和绑定;DSATUR公司;LP释放;算法选择 软件:PYTHIA公司;萨特齐拉;图表之家;米皮提亚;超启发式;高斯;GraPHedron公司 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{K.Smith-Miles}和\textit{D.Baatar},离散应用程序。数学。176107-121(2014;Zbl 1298.05208) 全文: 内政部 参考文献: [1] Achlioptas,D。;Naor,A。;Peres,Y.,《硬优化问题中相变的严格位置》,《自然》,4357043759-764(2005) [2] 阿里,S。;Smith,K.,《关于分类的学习算法选择》,应用。软计算。J.,6,2,119-138(2006) [3] 安吉尔·E。;Zissimopoulos,V.,根据相关系数对NP-完全问题进行分类,离散应用程序。数学。,99, 1-3, 261-277 (2000) ·Zbl 0987.90092号 [4] Balakrishnan,R.,图的能量,线性代数应用。,387, 287-295 (2004) ·Zbl 1041.05046号 [5] Battiti,R.,《在监督神经网络学习中使用互信息选择特征》,IEEE Trans。神经网络。,5, 4, 537-550 (1994) [7] Y.本吉奥。;Chapados,N.,基于度量的模型选择扩展,J.Mach。学习。第31209-1227号决议(2003年)·Zbl 1102.68529号 [8] 比格斯,N.,《代数图论》,第67卷(1993年),剑桥大学。 [9] Blöchliger,我。;Zufferey,N.,使用部分解和反应禁忌方案的图着色启发式,计算。操作。第35号、第3号、第960-975号决议(2008年)·兹比尔1278.90327 [10] Braddil,P。;苏亚雷斯,C。;Da Costa,J.,《排名学习算法:在准确性和时间结果上使用IBL和元学习》,马赫。学习。,50, 3, 251-277 (2003) ·Zbl 1033.68082号 [11] Brélaz,D.,图顶点着色的新方法,Commun。ACM,22,4,251-256(1979)·Zbl 0394.05022号 [12] 布林克曼,G。;科尔萨特,K。;Goedgebeur,J。;Melot,H.,《图形之家:有趣图形的数据库》,《离散应用》。数学。,161, 1-2, 311-314 (2013) ·Zbl 1292.05254号 [13] 伯克,E。;McCollum,B。;梅赛尔,A。;彼得罗维奇,S。;Qu,R.,《针对教育时间表问题的基于图形的超神经症患者》,《欧洲期刊》。第176号、第1号、第177-192号决议(2007年)·Zbl 1137.90602号 [16] 科恩·D·。;Reynolds,A.,《优化和泛化:实例空间中的足迹》(Parallel Problem Solving from Nature-PPSN XI.Parallel Problem Solution from Nature-PPSN X1,LNCS,vol.6238(2010)),22-31 [17] J.Culberson,《论盲目搜索的徒劳性:“没有免费午餐”的算法观点》,Evol。计算。,6, 2, 109-127 (1998) [19] de Werra,D.,《时间表导论》,《欧洲期刊》。决议,19,2,151-162(1985)·Zbl 0553.90059号 [20] 弗莱伦特,C。;Ferland,J.,图着色的遗传算法和混合算法,Ann.Oper。决议,63,3,437-461(1996)·Zbl 0851.90095号 [21] Galinier,P。;Hao,J.,图着色的混合进化算法,J.Comb。最佳。,3, 4, 379-397 (1999) ·Zbl 0958.90071号 [22] Galinier,P。;Hertz,A.,图着色局部搜索方法的调查,计算。操作。第33、9、2547-2562号决议(2006年)·Zbl 1086.90060号 [23] Gent,I。;Walsh,T.,TSP相变,Artif。智力。,88,1-2349-358(1996年)·Zbl 0907.68177号 [24] 瓜兰迪,S。;Malucelli,F.,顶点着色问题的一个简单分支方案,离散应用。数学。,160, 1-2, 192-196 (2012) ·Zbl 1237.05075号 [25] 盖恩,I。;Elisseeff,A.,《变量和特征选择简介》,J.Mach。学习。第3号决议,1157-1182(2003年)·Zbl 1102.68556号 [26] 哈米兹,J。;Hao,J.,图着色的分散搜索,(人工进化(2002),Springer),195-213 [27] Hansen,P。;拉贝,M。;Schindl,D.,《图着色的集覆盖和填充公式:算法和第一个多面体结果》,离散优化。,6, 2, 135-147 (2009) ·Zbl 1279.90115号 [28] 哈特曼,A。;Weigt,M.,《组合优化问题中的相变:基础、算法和统计力学》(2005),VCH Verlagsgesellschaft mbH·Zbl 1094.82002号 [29] 赫兹,A。;Werra,D.,使用禁忌搜索技术进行图着色,计算,39,4,345-351(1987)·Zbl 0626.68051号 [30] 希尔,R。;Reilly,C.,二维背包问题中系数相关结构对求解过程性能的影响,Manag。科学。,302-317 (2000) ·Zbl 1231.90323号 [31] 胡克,J.,《需要:算法的经验科学》,Oper。第201-212号决议(1994年)·Zbl 0805.90119 [32] 霍斯蒂斯,E。;Catlin,A。;Dhanjani,N。;赖斯,J。;北卡罗来纳州罗摩克里希南。;Verykios,V.,MyPYTHIA:科学软件和服务的推荐门户,Concurr。计算:实际。实验,14,13-151481-1505(2002)·Zbl 1007.68617号 [33] 霍斯蒂斯,E。;Catlin,A。;赖斯,J。;Verykios,V。;北卡罗来纳州罗摩克里希南。;Houstis,C.,PYTHIA-II:用于管理性能数据和推荐科学软件的知识/数据库系统,ACM Trans。数学。柔和。(TOMS),26,2,227-253(2000)·Zbl 1063.68664号 [34] 约翰逊,D。;阿拉贡,C。;McGeoch,L。;Schevon,C.,《模拟退火优化:实验评估》;第二部分,图着色和数字分割,Oper。第378-406号决议(1991年)·Zbl 0739.90055号 [35] Jolliffe,I.,主成分分析(2002),Springer·兹比尔1011.62064 [36] 莱顿-布朗,K。;Nudelman,E。;安德鲁·G。;麦克法登,J。;Shoham,Y.,《算法选择的组合方法》,(国际人工智能联合会议,第18卷(2003)),1542-1543 [37] 莱顿-布朗,K。;Nudelman,E。;Shoham,Y.,学习优化问题的经验硬度:组合拍卖的案例,计算机讲义。科学。,2470, 556-572 (2002) [38] 麦格雷迪,W。;Wolpert,D.,《是什么使优化问题变得困难》,《复杂性》,5,40-46(1996)·Zbl 1455.90156号 [39] Mehrotra,A。;Trick,M.,图着色的列生成方法,INFORMS J.Compute。,8, 4, 344-354 (1996) ·Zbl 0884.90144号 [40] Mélot,H.,Facet定义图不变量之间的不等式:系统图面,离散应用。数学。,156, 10, 1875-1891 (2008) ·Zbl 1152.05380号 [42] Mohar,B.,图的拉普拉斯谱,图论组合应用。,2, 871-898 (1991) ·Zbl 0840.05059号 [44] Østergárd,P.,最大团问题的快速算法,离散应用。数学。,120, 1, 197-207 (2002) ·Zbl 1019.05054号 [45] 帕尔达洛斯,P。;Mavridou,T。;Xue,J.,《图形着色问题:书目调查》(1998),Kluwer学术出版社·Zbl 0944.05050号 [46] 普鲁登西奥,R。;Ludermir,T.,选择时间序列模型的元学习方法,神经计算,61121-137(2004) [47] 北卡罗来纳州罗摩克里希南。;赖斯,J。;Houstis,E.,GAUSS:数值求积的在线算法选择系统,高级工程软件。,33, 1, 27-36 (2002) ·Zbl 1003.68581号 [48] 里德·R。;Wilson,R.,《图形地图集》(1998),牛津大学出版社:美国牛津大学出版社·Zbl 0908.05001号 [49] Rice,J.,算法选择问题,高级计算。,15, 65-117 (1976) [51] Smith-Miles,K.,《算法选择的元学习的跨学科观点》,ACM Compute。调查。,41, 1 (2008) [52] Smith-Miles,K。;詹姆斯·R。;吉芬,J。;Tu,Y.,《理解调度问题结构和启发式性能之间关系的知识发现方法》(Learning and Intelligent Optimization,2009),第89-103页 [53] Smith-Miles,K。;Lopes,L.,《实例空间中的通用算法性能:时间表案例研究》,《计算讲义》。科学。,6683524-539(2011年) [54] Smith-Miles,K。;Lopes,L.,测量组合优化问题的实例难度,计算。操作。研究,39,5,875-889(2012)·Zbl 1251.90339号 [55] Smith-Miles,K。;Tan,T.,测量实例空间中的算法足迹,(IEEE进化计算大会(CEC)(2012),IEEE),1-8 [56] Smith-Miles,K。;van Hemert,J.,《通过学习进化实例发现优化算法的适用性》,《数学年鉴》。Artif公司。智力。,61, 2, 87-104 (2011) ·Zbl 1236.49008号 [57] Smith-Miles,K。;Wreford,B。;Lopes,L。;Insani,N.,《使用数据挖掘预测图着色问题的元启发式性能》(Talbi,E.G.,Hybrid Metaeuristics(2013),Springer),417-432 [58] 索菲,S。;Vázquez,A.,无度相关偏差的网络聚类系数,Phys。版本E,71,5,057101(2005) [59] Torkkola,K.,非参数互信息最大化特征提取,J.Mach。学习。第3号决议,1415-1438(2003)·Zbl 1102.68638号 [61] Verykios,V。;霍斯蒂斯,E。;Rice,J.,《科学软件性能评估的知识发现方法》,神经并行科学。计算。(2002) [62] 维拉尔塔,R。;Drissi,Y.,元学习的透视图和调查,Artif。智力。修订版,18、2、77-95(2002) [63] 王,X。;Smith-Miles,K。;Hyndman,R.,预测方法选择的规则归纳:单变量时间序列特征的元学习,神经计算,72,10,2581-2594(2009) [64] Wolpert博士。;Macready,W.G.,《优化无免费午餐定理》,IEEE Trans。进化。计算。,1, 1, 67-82 (1997) [65] Wood,D.,图中最大团的算法,Oper。Res.Lett.公司。,21, 5, 211-217 (1997) ·Zbl 0908.90264号 [66] 徐,L。;Hutter,F。;胡斯,H。;Leyton-Brown,K.,SATzilla-07:SAT算法组合的设计和分析,计算机课堂讲稿。科学。,4741, 712 (2007) [67] 徐,L。;Hutter,F。;胡斯,H。;Leyton-Brown,K.,Satzilla:基于组合的sat算法选择,《人工智能研究杂志》,32,1565-606(2008)·Zbl 1182.68272号 [68] Zanakis,S。;Evans,J.,《启发式“优化”:为什么、何时以及如何使用它》,接口,11,5,84-91(1981) [69] Zykov,A.,《线性复合体的一些性质》,第79卷(1952年),美国数学学会 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。