稀疏打包约束的可扩展松弛：捕食者-猎物网络中的最优生物防治

级联表示网络中的快速变化。具有生态和经济影响的级联现象之一是入侵物种在地理景观中的扩散。最有前景的管理策略通常是生物防治，即引入能够控制入侵种群的自然捕食者，这一设定可视为捕食者与猎物种群两个相互作用的级联。我们提出并研究了一个最优生物防治的非线性问题：随时间最优地播撒捕食者级联以最小化有害猎物种群。保护组织通常面临的周期性预算自然导致稀疏约束，这使得该问题适用于近似算法。基于连续松弛的现有方法可扩展性差，为此我们开发了一种新颖且可扩展的基于宽度松弛的随机算法，适用于广泛的一类组合优化问题。我们在北美东部昆虫害虫 Hemlock Wolly Adelgid (HWA) 的生物防治背景下评估了我们的贡献。我们的算法在可扩展性和解质量方面优于竞争方法，并为细粒度网络中的 HWA 控制找到了近最优策略——这是计算可持续性中的一个重要问题。