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关于在旅行 thief 问题中使用质量多样性算法

神经与进化计算 2023-01-05 v4

摘要

在现实世界优化中,常面临若干子问题相互作用并形成主问题。子问题之间存在相互依赖,使得仅聚焦于单一组分而无法解决此类问题。旅行 thief 问题 (TTP) 属于此类,由旅行商问题 (TSP) 与背包问题 (KP) 整合而成。本文中,我们通过质量多样性 (QD) 方法研究 TSP 与 KP 的相互依赖。QD 算法提供了强大工具,不仅能获得高质量解,还能刻画行为空间中高性能解的分布。我们引入一种基于 MAP-Elite 的进化算法,使用知名的 TSP 与 KP 搜索算子,并以 TSP 与 KP 得分为行为描述符。随后,我们开展了综合实验研究,显示了将 QD 方法应用于 TTP 的有效性。首先,我们提供了关于 TSP/KP 行为空间中高质量 TTP 解的见解。之后,我们表明使用我们的 QD 方法可获得更好的 TTP 解,并且它能改进文献中用于基准测试的若干 TTP 实例的最佳已知解。

关键词

引用

@article{arxiv.2112.08627,
  title  = {On the Use of Quality Diversity Algorithms for The Traveling Thief Problem},
  author = {Adel Nikfarjam and Aneta Neumann and Frank Neumann},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2112.08627},
  year   = {2023}
}