Повышение эффективности работы генетического алгоритма в процессе решения задачи покрытия множеств

Бесплатный доступ

Введение. Практические задачи (размещение пунктов обслуживания, создание микросхем, составление расписаний и пр.) зачастую требуют точного или приближенного к точному решения при большой размерности. Достижение приемлемого результата в данном случае требует решения задачи покрытия множеств - фундаментальной для комбинаторики и теории множеств. Точное решение можно получить с помощью переборных методов, однако в этом случае при повышении размерности задачи во много раз возрастает время работы точного алгоритма. По этой причине следует увеличивать точность приближенных методов: они дают решение, лишь приближенное к точному, однако затрачивают на поиск ответа намного меньше времени при большой размерности. Материалы и методы. Описывается один из способов решения задачи покрытия - генетический алгоритм. Авторы используют модификацию модели Голдберга и пытаются повысить ее эффективность с помощью различных видов оператора мутации и скрещивания. Речь идет о генной мутации, двухточечной мутации, мутации добавления и удаления, мутации вставки и удаления, сальтации, мутациях на основе инверсии...

Еще

Генетический алгоритм, задача покрытия множеств, модель голдберга, условие останова, скрещивание, мутация

Короткий адрес: https://sciup.org/142221974

IDR: 142221974   |   DOI: 10.23947/1992-5980-2019-19-4-389-397

Список литературы Повышение эффективности работы генетического алгоритма в процессе решения задачи покрытия множеств

  • Коновалов, И. С. Применение генетического алгоритма для решения задачи покрытия множеств / И. С. Коновалов, В. А. Фатхи, В. Г. Кобак // Вестник Донского гос. техн. ун-та. - 2016. - № 3. - С. 125-132.
  • Коновалов, И. С. Сравнительный анализ работы жадного алгоритма Хватала и модифицированной модели Голдберга при решении взвешенной задачи нахождения минимального покрытия множеств / И. С. Коновалов, В. А. Фатхи, В. Г. Кобак // Тр. СКФ МТУСИ. Часть I. - Ростов-на-Дону: СКФ МТУСИ, 2015. - С. 366-371
  • Еремеев, А. В. Задача о покрытии множества: сложность, алгоритмы, экспериментальные исследования / А. В. Еремеев, Л. А. Заозерская, А. А. Колоколов // Дискретный анализ и исследование операций. - 2000. - Т. 7, № 2. - С. 22-46.
  • Есипов, Б. А. Исследование алгоритмов решения обобщенной задачи о минимальном покрытии / Б. А. Есипов, В. В. Муравьев // Изв. Самар. науч. центра РАН. - 2014. - № 4 (2). - С. 308-312.
  • Кононов, А. В. Приближенные алгоритмы для NP-трудных задач / А. В. Кононов, П. А. Кононова; Новосиб. гос. ун-т. - Новосибирск: РИЦ НГУ, 2014. - 117 с.
  • Chvatal, V. A greedy heuristic for the set-covering problem / V. Chvatal // Mathematics of Operations Research. - 1979. - Vol. 4, № 3. - P. 233-235.
  • Лебедев, О. Б. Покрытие методом муравьиной колонии / О. Б. Лебедев // КИИ-2010. Двенадцатая национальная конференция по искусственному интеллекту с международным участием: тр. Т. 2. - Москва: Физматлит, 2010. - С. 423-431.
  • Лебедев, Б. К. Покрытие на основе метода роя частиц / Б. К. Лебедев, В. Б. Лебедев // Нейроинформатика-2011: сб. науч. тр. XIII Всерос. науч.-техн. конф. Ч. 2. - Москва: Физматлит, 2011. - C. 93-103.
  • Holland, J. H. Adaptation in Natural and Artificial Systems / J. H. Holland. - Ann Arbor: University of Michigan Press, 1975. - P. 245.
  • Становов, В. В. Исследование эффективности различных методов самонастройки генетического алгоритма / В. В. Становов, Е. С. Семенкин // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. - 2012. - № 8. - С. 319-320.
  • Коромыслова, А. А. Исследование свойства масштабируемости генетического алгоритма / А. А. Коромыслова, Е. С. Семенкин // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. - 2012. - № 8. - С. 305-306.
  • Еремеев, А. В. Генетический алгоритм для задачи о покрытии / А. В. Еремеев // Дискретный анализ и исследование операций. - 2000. - Т. 7, № 1. - С. 47-60.
  • Нгуен Минь Ханг. Применение генетического алгоритма для задачи нахождения покрытия множества / Нгуен Минь Ханг // Динамика неоднородных систем. - Москва: ЛКИ, 2008. - T. 33, вып. 12. - С. 206-219.
  • Goldberg D. E. Genetic algorithms in search, optimization and machine learning / D. E. Goldberg. - Reading: Addison-Wesley, 1989. - P. 432.
  • Коновалов, И. С. Стратегия элитизма модифицированной модели Голдберга генетического алгоритма при решении задачи покрытия множеств / И. С. Коновалов, В. А. Фатхи, В. Г. Кобак // Вестник компьютерных и информационных технологий. - 2016. - № 4. - С. 50-56.
  • Панченко, Т. В. Генетические алгоритмы / Т. В. Панченко // Астрахань: Астраханский университет, 2007. - 88 с.
  • Батищев, Д. И. Генетические алгоритмы решения экстремальных задач / Д. И. Батищев. - Воронеж: ВГТУ, 1995. - 69 с.
Еще
Статья научная