УДК 519.168
ЗАДАЧА ВИБОРУ ПРОПУСКНИХ СПРОМОЖНОСТЕЙ ДУГ З ОБМЕЖЕННЯМ
НА ЧАС ЗАТРИМКИ ПОТОКІВ
Анотація. Розглянуто задачу вибору пропускних спроможностей дуг із заданого набору, актуальну для розподілу потоків в багатопродуктових комунікаційних мережах з обмеженням на час затримки потоків. Доведено, що така задача є NP-складною. Наведено алгоритми наближеного розв’язання задачі та результати їхнього експериментального порівняння з точним переборним алгоритмом на основі генерації послідовності двійково-відображених кодів Грея. Відзначено, що отримання точного розв’язку можливо з використанням псевдополіноміальних алгоритмів для 0–1 задачі про ранець з мультивибором.
Ключові слова: потоки у мережах, час затримки потоків, задачі комбінаторної оптимізації.
ПОВНИЙ ТЕКСТ
Трофимчук Александр Николаевич,
чл.-кор. НАН Украины, профессор, доктор техн. наук, директор Института телекоммуникаций и глобального информационного пространства НАН Украины, Киев,
itelua@kv.ukrtel.net
Васянин Владимир Александрович,
доктор техн. наук, ведущий научный сотрудник Института телекоммуникаций и глобального информационного пространства НАН Украины, Киев,
archukr@meta.ua
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
- Kleinrock L. Queueuing systems. Vol. II: Computer applications. New York: John Wiley & Sons, 1976. 549 p.
- Bertsekas D., Gallager R. Data networks (2nd Ed.). Englewood Cliffs (N.J.): Prentice-Hall, Inc., 1992. 556 p.
- Зайченко Ю.П. Задача проектирования структуры распределенных вычислительных сетей. Автоматика. 1981. № 4. С. 35–44.
- Зайченко Е.Ю. Комплекс моделей и алгоритмов оптимизации характеристик сетей с технологией MPLS. Системні дослідження та інформаційні технології. 2007. № 4. С. 58–71.
- Trofymchuk O.M., Vasyanin V.A. Simulation of packing, distribution and routing of small-size discrete flows in a multicommodity network. Journal of Automation and Information Sciences. 2015. Vol. 47, Iss. 7. P. 15–30.
- Garey M.R., Johnson D.S. Computers and intractability: A guide to the theory of NP-completeness. New York: W.H. Freeman & Co., 1979. 338 p.
- Karp R.M. Reducibility among combinatorial problems. In: Complexity of computer computations. Miller R.E., Thatcher J.W. (Eds.). Proceedings of a symposium on the Complexity of Computer Computations. IBM Thomas J. Watson Research Center, Yorktown Heights. New York: Plenum Press, 1972. P. 85–103.
- Михалевич В.С., Шор Н.З. Численные решения многовариантных задач по методу последовательного анализа вариантов. Научно-методические материалы экономико-математического семинара. Москва, 1962. Вып. 1. С. 15–42. (Ротапринт АН СССР; ЛЭМИ.)
- Михалевич В.С. Последовательные алгоритмы оптимизации и их применение. I. Кибернетика. 1965. № 1. С. 45–55; II. Там же. № 2. С. 85–89.
- Волкович В.Л., Волошин А.Ф. Об одной общей схеме последовательного анализа и отсеивания вариантов. Кибернетика. 1978. № 5. С. 98–105.
- Михалевич В.С., Волкович В.Л., Волошин А.Ф., Поздняков Ю.М. Алгоритмы последовательного анализа и отсеивания вариантов в задачах дискретной оптимизации. Кибернетика. 1980. № 3. С. 76–85.
- Martelo S., Toth P. Knapsack problems: algorithms and computer implementations. Chichester: Wiley, 1990. 296 p.
- Kellerer H., Pferschy U., Pisinger D. Knapsack problems. Berlin; Heidelberg: Springer-Verlag, 2004. 548 p.
- Bansal M.S., Venkaiah V.Ch. Improved fully polynomial time approximation scheme for the 0–1 multiple-choice Knapsack pproblem. Technical Report Number: IIIT-H/TR/2004/003, IIIT, Hyderabad, India. 2004. 10 p.
- Suri B., Bordoloi U.D., Eles P. A scalable GPU-based approach to accelerate the multiple-choice knapsack problem. Design, Automation & Test in Europe Conference & Exhibition (DATE), 12–16 March 2012. Dresden: IEEE, 2012. 4 p. DOI: https://doi.org/10.1109/DATE.2012.6176665.
- Rhee D. Faster fully polynomial approximation schemes for Knapsack problems. Boston: Massachusetts Institute of Technology. Operations Research Center. 2015. 62 p. URL: http://hdl.handle.net/1721.1/98564.
- Bednarczuk E.M., Miroforidis J., Pyzel P. A multi-criteria approach to approximate solution of multiple-choice knapsack problem. Computational Optimization and Applications. 2018. Vol. 70, Iss. 3. P. 889–910.
- Bitner J.R., Ehrlich G., Reingold E.M. Efficient generation of the binary reflected Gray code and its applications. Comm. ACM. 1976. Vol. 19, Iss. 9. P. 517–521.
- Knuth D.E. The art of computer programming. Vol. 4A. Combinatorial algorithms. Part 1. Boston: Addison Wesley Longman, 2011. 933 p.
- Cerdeira J.O., Barcia P. When is a 0–1 knapsack a matroid? Portugaliae Mathematica. 1995. N 52. P. 475–480.