Physarum 求解器何时区分最短路径与其他路径：转折点及其应用
神经与进化计算
2021-01-11 v1
摘要
Physarum 求解器，又称多头绒泡菌启发算法（PPA），是一种新近发展的生物启发算法，具有在给定图中寻找最短路径的固有能力。近期研究提出了通过加速原始 PPA（OPPA）的路径寻找过程来进一步发展该算法的方法。然而，PPA 何时确定已找到最短路径？是否存在一个点，在此之后 PPA 能将最短路径与其他路径区分开来？通过创新性地提出主导路径（D-Path）的概念，可以识别出 PPA 找到最短路径的确切时刻，称为转折点（T-Point）。基于 D-Path 与 T-Point，我们开发了使用所提终止准则的名为 OPPA-D 的新加速 PPA，根据本文实验，其优于所有其他基线算法。所提终止准则的有效性与优越性也得到了证明。此外，提出了一种评估方法，为不同加速 OPPA 的比较提供新见解。本文的突破在于使用 D-path 与 T-point 终止 OPPA。该新颖终止准则揭示了此 OPPA 的实际性能。该 OPPA 是最快的算法，优于一些所谓加速的 OPPA。进而，我们解释了为何一些现有工作不恰当地声称其为加速算法，事实上是由于不恰当的终止准则所致，从而产生了方法被加速的错觉。
引用
@article{arxiv.2101.02913,
title = {When does the Physarum Solver Distinguish the Shortest Path from other Paths: the Transition Point and its Applications},
author = {Yusheng Huang and Dong Chu and Joel Weijia Lai and Yong Deng and Kang Hao Cheong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.02913},
year = {2021}
}