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通过基于冲突的搜索与归约至 SAT 求令牌交换最优解

人工智能 2018-06-26 v1

摘要

在这篇短文中,我们研究以实用方法最优求解令牌交换(TSWAP)问题。在 TSWAP 中,给定一个带色顶点的无向图。每个顶点放置一个带色令牌。一对令牌可在相邻顶点间交换。目标是执行一系列交换,使令牌与顶点颜色在全图上一致。该问题的优化变体要求交换次数最少。我们观察到 TSWAP 问题与多智能体路径寻找(MAPF)之间的相似性,后者中我们不是令牌而是多个智能体需从当前顶点移至给定的唯一目标顶点。两问题的区别在于状态转移(交换/移动)必须满足的局部条件。我们通过将两种不同 MAPF 方法——CBS 与 MDD-SAT——加以改造,开发了两种最优求解 TSWAP 的算法。这构成了设计 TSWAP 最优求解算法的首次尝试。在各类图上的实验评估表明,在最优 TSWAP 求解中归约至 SAT 比 CBS 具有更好的扩展性。

关键词

引用

@article{arxiv.1806.09487,
  title  = {Finding Optimal Solutions to Token Swapping by Conflict-based Search and Reduction to SAT},
  author = {Pavel Surynek},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1806.09487},
  year   = {2018}
}