×

利用变量关联在大规模二进制整数程序中配置高效的局部搜索算法。 (英语) Zbl 1380.90192号

摘要:我们提出了一种数据挖掘方法,用于减少一类二进制整数程序中局部搜索算法的搜索空间,包括集合覆盖和分区问题。如果使用较大的邻域,则局部最优解的质量通常会提高,而搜索邻域的计算时间会成倍增加。为了克服这一点,我们从要求解的实例中提取变量关联,以便在邻域搜索中识别有希望的翻转变量对。基于此,我们开发了一种4翻转邻域局部搜索算法,该算法结合了有效的解增量评估和惩罚权重的自适应控制。计算结果表明,该方法提高了局部搜索算法在大规模集合覆盖和划分问题上的性能。

MSC公司:

90立方厘米 整数编程
90 C59 数学规划中的近似方法和启发式
90 C90 数学规划的应用
90B40码 搜索理论
90C27型 组合优化
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] Achterberg,T.,SCIP:求解约束整数程序,数学规划计算,1,1-41(2009)·Zbl 1171.90476号
[2] 阿加瓦尔,Y。;马图尔,K。;Salkin,H.M.,车辆路径问题的基于集合划分的精确算法,网络,19731-749(1989)·Zbl 0682.90050号
[3] 阿塔姆蒂尔克,A。;纳姆豪泽,G.L。;Savelsbergh,M.W.P.,大型集合划分问题的拉格朗日、线性规划和蕴涵启发式组合,启发式杂志,1247-259(1995)·Zbl 0857.90089号
[4] 巴拉斯,E。;Padberg,M.W.,《集合划分:一项调查》。,SIAM评论,18710-760(1976)·Zbl 0347.90064号
[5] 巴尔达奇,R。;北卡罗来纳州克里斯托菲德斯。;Mingozzi,A.,基于具有附加切割的集合分割公式的车辆路径问题的精确算法。,数学规划,115,351-385(2008)·Zbl 1279.90139号
[6] 巴拉奥纳,F。;Anbil,R.,《体积算法:用次梯度方法生成原始解》,《数学规划》,第87期,第385-399页(2000年)·Zbl 0961.90058号
[7] 巴恩哈特,C。;约翰逊,E.L。;纳姆豪泽,G.L。;Savelsbergh,M.W.P。;Vance,P.H.,《分支与价格:求解大型整数程序的列生成》,运筹学,46316-329(1998)·Zbl 0979.90092号
[8] O.巴斯特。;Hummel,B。;de Vries,S.,《整数规划的广义Wedelin启发式算法》,《信息计算杂志》,22,93-107(2010)·Zbl 1243.90133号
[9] Beasley,J.E.,OR-library:通过电子邮件分发测试问题,运筹学学会杂志,411069-1072(1990)
[10] Benoist,T。;埃斯特隆,B。;加迪,F。;梅格尔,R。;Nouioua,K.,Localsolver 1.x:用于0-1编程的黑盒本地搜索解算器,4OR-A运筹学季刊,9,299-316(2011)·Zbl 1231.90318号
[11] Borndörfer,R.,《集合包装、分割和覆盖方面》(1998),柏林:科技大学博士论文
[12] Boros,E。;Hammer,P.L。;茨城,T。;Kogan,A。;Mayoraz,E。;Muchnik,I.,数据逻辑分析的实现,IEEE知识与数据工程汇刊,1292-306(2000)
[13] Boros,E。;茨城,T。;一川,H。;Nonobe,K。;Uno,T。;Yagiura,M.,《求解容量受限平方覆盖问题的启发式方法》,《太平洋优化杂志》,1465-490(2005)·Zbl 1274.90295号
[14] 博切蒂,医学硕士。;Mingozzi,A。;Ricciardelli,S.,集划分问题的对偶上升过程,离散优化,5735-747(2008)·Zbl 1179.90276号
[15] 布拉梅尔,J。;Simchi-Levi,D.,关于带时间窗的车辆路径问题的集合覆盖公式的有效性,运筹学,45295-301(1997)·Zbl 0890.90054号
[16] 卡普拉拉。;菲舍蒂,M。;Toth,P.,一种启发式方法或集合覆盖问题,运筹学,47730-743(1999)·Zbl 0976.90086号
[17] 卡普拉拉。;托斯,P。;Fischetti,M.,集合覆盖问题的算法,运筹学年鉴,98353-371(2000)·Zbl 0974.90006号
[18] Caserta,M.,大型集合覆盖问题的基于Tabu搜索的元启发式算法,(Gutjahr,W.J.;Hartl,R.F.;Reimann,M.),元启发式:复杂系统优化的进展(2007),Springer:Springer-Belin),43-63·Zbl 1162.90519号
[19] Ceria,S。;Nobili,P。;Sassano,A.,集覆盖问题,(Dell'Amico,M.;Maffioli,F.;Martello,S.,组合优化中的注释书目(1997),John Wiley&Sons:John Willey&Sons New Jersey),415-428·Zbl 1068.90506号
[20] Ceria,S。;Nobili,P。;Sassano,A.,大型集合覆盖问题的基于拉格朗日的启发式算法,数学规划,81215-288(1998)·Zbl 0919.90085号
[21] 楚,P.C。;Beasley,J.E.,《遗传算法中的约束处理:集合划分问题》,《启发式杂志》,11,323-357(1998)·Zbl 1071.90573号
[22] CPLEX,优化器(2014)
[23] 法拉哈尼,R.Z。;北卡罗来纳州阿斯加里。;Heidari,北卡罗来纳州。;侯赛尼尼亚,M。;Goh,M.,《涵盖设施位置问题:综述》,计算机与工业工程,62368-407(2012)
[24] 古罗比,优化器(2014)
[25] Hammer,P.L。;Bonates,T.O.,《数据逻辑分析概述:从组合优化到医学应用》,《运筹学年鉴》,148203-225(2006)·Zbl 1104.92034号
[26] 桥本,H。;Y.Ezaki。;亚久拉,M。;Nonobe,K。;茨城,T。;Lökketangen,A.,针对每个路线上具有一般约束的取货和交货问题的集合覆盖方法。,《太平洋优化杂志》,5,183-200(2009)
[27] 霍夫曼,K.L。;Padberg,A.,《通过分支解决航空公司机组人员调度问题》,《管理科学》,39,657-682(1993)·Zbl 0783.90051号
[28] Hutter,F。;汤普金斯,D.A.D。;Hoos,H.H.,《尺度和概率平滑:SAT的高效动态局部搜索》,约束规划原理与实践国际会议论文集,233-248(2002)
[29] 约翰逊,D.S。;McGeoch,L.A.,《旅行推销员问题:案例研究》(Aarts,E.;Lenstra,K.,《组合优化中的局部搜索》(1997),普林斯顿大学出版社:新泽西州普林斯顿大学出版),215-310·Zbl 0947.90612号
[30] 科赫,T。;Achterberg,T。;Andersen,E。;O.巴斯特。;伯托尔德,T。;Bixby,R.E.,MIPLIB2010:混合整数编程库版本5,数学编程计算,3,103-163(2011)
[31] 林德拉斯,J.T。;Lee,E.K。;Savelbergh,M.W.P.,《大规模集合划分问题的基于并行线性规划的启发式算法》,《计算信息杂志》,第13期,191-209(2001)·Zbl 1238.90114号
[32] Lodi,A.,MIP求解器的启发式(黑暗)面,(Talbi,E.-G.,混合元启发式(2013),施普林格:施普林格柏林),273-284
[33] 米歇尔,L。;Van Hentenryck,P.,《本地化者》,《约束:国际期刊》,5,43-84(2000)·Zbl 0988.90015号
[34] Mingozzi,A。;博切蒂,医学硕士。;Ricciardelli,S。;Bianco,L.,乘务员调度问题的集合划分方法,运筹学,47873-888(1999)·Zbl 1024.90042号
[35] Morris,P.,《逃离局部极小值的突破方法》,《全国人工智能会议论文集》,40-45(1993)
[36] Nonobe,K。;Ibaraki,T.,加权约束满足问题的改进禁忌搜索方法,INFOR,39,131-151(2001)·Zbl 07677725号
[37] Pesant,G。;Gendreau,M.,局部搜索方法的约束编程框架,启发式杂志,5255-279(1999)·Zbl 1064.90577号
[38] 塞尔曼,B。;Kautz,H.,GSAT的领域独立扩展:解决大型结构化可满足性问题,国际人工智能会议记录(IJCAI),290-295(1993)
[39] Shaw,P。;Backer,B.D。;Furnon,V.,《改进CP工具包的本地搜索》,《运筹学年鉴》,115,31-50(2002)·Zbl 1011.90036号
[40] Thornton,J.,《SAT的条款权重本地搜索》,《自动推理杂志》,35,97-142(2005)·Zbl 1109.68106号
[41] Umetani,S.,利用变量关联配置大规模集合划分问题中的高效局部搜索,《AAAI人工智能会议论文集》,1226-1232(2015)
[42] 乌梅塔尼,S。;荒川,M。;Yagiura,M.,广义上界约束集多覆盖问题的启发式算法,学习与智能优化会议论文集(LION),75-80(2013)
[43] 乌梅塔尼,S。;Yagiura,M.,集覆盖问题的松弛启发式,日本运筹学会杂志,50350-375(2007)·Zbl 1142.90479号
[44] Van Hentenryck,P。;Michel,L.,《基于约束的本地搜索》(2005),麻省理工学院出版社:剑桥
[45] 沃杜里斯,C。;多恩·R。;Lesaint,D。;Liret,A.,iOpt:启发式搜索方法的软件工具包,《约束编程原理与实践学报》(CP),716-729(2001)·Zbl 1067.68681号
[46] Wedelin,D.,大规模0-1整数规划算法及其在机组人员调度中的应用,运筹学年鉴,57283-301(1995)·Zbl 0831.90087号
[47] Yagiura,M。;Ibaraki,T.,MAX SAT的2和3翻转邻域分析,组合优化杂志,395-114(1999)·Zbl 0955.90119号
[48] Yagiura,M。;岸田文雄,M。;Ibaraki,T.,集覆盖问题的三翻转邻域局部搜索,《欧洲运筹学杂志》,172472-499(2006)·兹比尔1120.90025
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。