×

分组进化策略:对问题进行分组的有效方法。 (英语) Zbl 1443.90242号

摘要:许多组合优化问题包括分组(或分配)阶段,其中一组项目被划分为不相交的组或集。分组遗传算法(GGA)于1994年推出,是用于分组问题的最成熟的启发式算法,它利用这些问题的结构信息和分组性质来指导搜索过程。本文的目的是评估经典进化策略(ES)的分组版本,该策略最初保留了众所周知的高斯变异、重组和选择算子,用于优化非线性实值函数。引入分组进化策略(GES)来优化本质上离散的分组问题,要求开发一种新的变异算子,该算子适用于项目组而非标量,并响应分组问题的结构。作为变异源,GES使用了一个变异算子,该算子与原始ES变异具有相同的原理,其工作方式是在连续空间中,而结果用于离散搜索空间。开发了一个两阶段启发式程序,从变异过程的输出中生成一个完整的可行解。对单批处理机调度问题和装箱问题的测试问题实例,进行了广泛的比较研究,以评估GES与GGA和GPSO(最近提出的分组粒子群优化算法)的性能。虽然这些问题具有完全相同的分组结构,GES在这两个问题上的性能是可靠的,但从一个问题切换到另一个问题会降低GGA的性能。虽然在GPSO的性能中没有观察到这样的缺陷,但在单批处理机调度测试问题实例中,它仍然不如GES。除了这些实证结果外,本文还传达了一些核心优势,即GES的设计支持这些优势,但GGA的设计没有解决这些优势。

MSC公司:

90B80型 离散位置和分配
90 C59 数学规划中的近似方法和启发式
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Falkenauer,E.,《应用于分组问题的遗传算法的新表示和算子》,Evol。计算。,2, 123-144 (1994)
[2] Lewis,R.,《与顺序无关的最小分组问题的通用爬山方法:图着色和装箱的案例研究》,计算。操作。研究,36,2295-2310(2009)·Zbl 1158.90415号
[3] Falkenauer,E.,用于装箱的混合分组遗传算法,J.启发式,2,5-30(1996)
[4] 尤勒克。;厄兹坎,E。;Korkmaz,E.E.,分组问题中的线性链接编码:在图着色和时间表上的应用,(PATAT06。PATAT06,《计算机科学讲稿》(2007年),施普林格-弗拉格出版社,347-363
[5] 尤勒克。;厄兹坎,E。;Korkmaz,E.E.,一种使用线性链接编码进行装箱的分组遗传算法,(Rudolph,G.;et al.,Parallel Problem Solving from Nature PPSN X.Parallel Problem Solving from Nature PPSN X,LNCS,vol.5119(2008),Springer Verlag:Springer Verlag Berlin Heidelberg),1140-1149
[7] 侯赛因扎德·卡珊(M.Husseinzadeh Kashan)。;Karimiyan,S.,用于分组问题的粒子群优化器,《信息科学》。,252,81-95(2013)·Zbl 1320.68170号
[9] Rechenberg,I.,《进化策略:Optimierung technischer Systeme nach den Prinzipien der biologischen Evolution》(1973年),弗罗曼-霍尔兹堡:弗罗曼-Holzboog Stuttgart
[10] Beyer,H.G。;Schwefel,H.P.,《进化策略:综合介绍》,《自然计算》。,1, 3-52 (2002) ·Zbl 1014.68134号
[11] 阿诺德·D·V。;Beyer,H.G.,《存在噪声时进化策略与其他直接搜索方法的比较》,计算。最佳方案。申请。,24, 135-159 (2003) ·Zbl 1035.90110号
[12] De Lit,P。;Falkenauer,F。;Delchambre,A.,《分组遗传算法:解决细胞形成问题的有效方法》,数学。计算。模拟。,51, 257-271 (2000)
[13] Kulczynski,S.,Die Panzenassoziationen der Pieninen,国际学术期刊,数学与自然科学分类,B,57-203(1927)
[14] Sörensen,T.,基于物种相似性建立植物社会学等幅群的方法及其在丹麦公地植被分析中的应用,Kongelige Danske Videnskabernes Selskab,5,1-34(1948)
[15] Dice,L.R.,《物种间生态关联量的测量》,生态学,26,297-302(1945)
[16] Uzsoy,R.,《工件尺寸不相同的单批处理机器》,《国际生产研究杂志》,第32期,第1615-1635页(1994年)·Zbl 0906.90095号
[17] Husseinzadeh Kashan,A。;卡里米,B。;Jolai,F.,在具有不同作业尺寸的单批处理机器上最小化最大完工时间的有效混合遗传算法,《国际生产研究杂志》,44,2337-2360(2006)·Zbl 1095.90039号
[18] Martello,S。;装箱问题的下限和约简程序,离散应用。数学。,22, 59-70 (1990) ·Zbl 0704.90074号
[19] Scholl,A。;Klein,R。;Jürgens,C.,BISON:精确求解一维装箱问题的快速混合程序,计算。操作。决议,24,627-645(1997)·Zbl 0882.90113号
[21] Husseinzadeh Kashan,A。;Rezaee,B。;Karimiyan,S.,一种基于分组进化策略的无监督模糊聚类的有效方法,Pattern Recogn。,46, 1240-1254 (2013)
[23] Husseinzadeh Kashan,A.,一种有效的约束全局优化算法及其在机械工程设计中的应用:联赛冠军算法(LCA),计算。辅助设计。,431769-1792(2011年)
[24] Husseinzadeh Kashan,A.,联赛冠军算法(LCA):受运动锦标赛启发的一种新的全局优化算法,应用。软计算。,16, 171-200 (2014)
[25] Husseinzadeh,A.,Kashan,一种新的优化元启发式方法:光学启发优化(OIO),计算机。操作。决议,55,99-125(2015)·Zbl 1348.90637号
[26] Rekiek,B。;De Lit,P。;佩利切罗,F。;L’Eglise,T。;Fouda,P。;Falkenauer,E。;Delchambre,A.,装配线设计的多目标分组遗传算法,J.Intell。制造,12467-485(2001)
[27] Erben,W.,《图形着色和考试时间表的分组遗传算法》(PATAT 2000)。PATAT 2000,《计算机科学讲稿》(2001),斯普林格·弗拉格出版社,132-156·Zbl 0982.68512号
[28] Pankratz,G.,带时间窗的取货和交货问题的分组遗传算法,OR Spectrum,27,21-41(2005)·Zbl 1176.90238号
[29] 詹姆斯·T·L。;E.C.布朗。;Keeling,K.B.,用于细胞形成问题的混合分组遗传算法,计算。操作。第34号决议,2059-279(2007)·Zbl 1189.90210号
[30] Yasuda,K。;胡,L。;Yin,Y.,多目标细胞形成问题的分组遗传算法,《国际生产研究》,43,220-230(2005)
[31] 维恩,E。;De Lit,P。;Delchambre,A.,《具有替代路由的细胞形成问题的多目标分组遗传算法》,J.Intell。制造,16,189-205(2005)
[32] E.C.布朗。;Sumichrast,R.T.,CF-GGA:细胞形成问题的分组遗传算法,《国际生产研究》,39,3651-3669(2001)·Zbl 1114.90344号
[33] 胡,L。;Yasuda,K.,《通过分组遗传算法使用替代加工路线最小化细胞形成过程中的材料处理成本》,《国际生产研究杂志》,第44期,第145-179页(2006年)·Zbl 1095.90532号
[35] 辛格,A。;Baghel,A.S.,一种新的分组遗传算法方法,用于解决多旅行推销员问题,Soft。计算。,13, 95-101 (2009)
[36] 詹姆斯·T。;Vroblefski,M。;诺丁汉,Q.,用于登记区域规划问题的混合分组遗传算法,计算。社区。,30, 2180-2190 (2007)
[37] Vroblefski,M。;Brown,E.C.,用于登记区域规划的分组遗传算法,Omega,34,220-230(2006)
[38] Rekiek,B。;Delchambre,A。;Aziz Saleh,H.,《残疾人交通:分组遗传算法的应用》,《工程应用》。Artif公司。智力。,19, 511-520 (2006)
[39] E.C.布朗。;Vroblefski,M.,用于微小区扇区化问题的分组遗传算法,工程应用。Artif公司。智力。,17, 589-598 (2004)
[40] Kreng,V.B。;Lee,T.P.,《采用分组遗传算法的模块化产品设计:案例研究》,计算机。工业工程,46,443-460(2004)
[41] Hung,C.Y。;苏米克拉斯特,R.T。;Brown,E.C.,(CPG_{EA}):用于生成材料切割计划的分组遗传算法,计算。工业工程,44,651-672(2003)
[42] 辛格,A。;Baghel,A.S.,二次多重背包问题的新分组遗传算法,(组合优化中的进化计算:第七届欧洲会议,EvoCOP 2007)。组合优化中的进化计算:第七届欧洲会议,EvoCOP 2007,计算机科学讲义(2007),Springer-Verlag,210-218
[43] Fukunaga,A.S.,多背包问题的新分组遗传算法,IEEE Congr。进化。计算。CEC,2008,2225-2232(2008)
[44] 李,P.Y。;Wang,C.F。;Mao,Y.S.,一维下料问题的混合分组遗传算法,上海交通大学,40,1015-1023(2006)
[45] 刘易斯,R。;Paechter,B.,《使用基于组的运算符寻找可行时间表》,IEEE Trans。进化。计算。,11, 397-413 (2007)
[46] 阿古斯汀·布拉斯,L.E。;Salcedo-Sanz,S。;Ortiz-García,E.G。;Portilla-Figueras,A。;佩雷兹·巴利多。M.,一种用于将学生分配到首选实验室组的混合分组遗传算法,专家系统。申请。(2008)
[47] 阿古斯特·布拉斯,L.E。;Salcedo-Sanz,S。;Jiménez-Fernández,S。;卡罗·卡尔沃。;德尔塞尔,J。;Portilla-Figueras,J.A.,用于聚类问题的新型分组遗传算法,专家系统。申请。,399695-9703(2012年)
[48] 阿古斯汀·布拉斯,L.E。;Salcedo-Sanz,S。;维达莱斯,P。;乌鲁埃塔,G。;Portilla-Figueras,J.A.,使用混合分组遗传算法的近最优全市WiFi网络部署,专家系统。申请。,38, 9543-9556 (2011)
[49] 陈,Y。;风扇,Z.P。;马,J。;Zeng,S.,一种用于评审组构建问题的混合分组遗传算法,专家系统。申请。,38, 2401-2411 (2011)
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。