Cybernetics And Systems Analysis logo
Інформація редакції Аннотації статей Автори Архів
Кібернетика та Системний Аналіз
Міжнародний Науково-Теоретичний Журнал
-->

УДК 519.8

І.В. СЕРГІЄНКО
Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України, Київ, Україна,
Sergiyenko@nas.gov.ua

В.П. ШИЛО
Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України, Київ, Україна,
v.shylo@gmail.com

В.О. РОЩИН
Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України, Київ, Україна,
dopt135@gmail.com


ОБ’ЄДНАННЯ АЛГОРИТМІВ ДЛЯ РОЗВ’ЯЗАННЯ ДИСКРЕТНИХ
ОПТИМІЗАЦІЙНИХ ЗАДАЧ

Анотація. Розглянуто об’єднання (портфелі і команди) оптимізаційних алгоритмів, їхні характеристики та вплив на прискорення процесу оптимізації. Досліджено застосування об’єднань алгоритмів глобального рівноважного пошуку до окремих задач дискретної оптимізації, різні схеми обміну інформацією в командах алгоритмів. Значну увагу приділено експериментальному дослідженню розроблених портфелів і команд алгоритмів, проведеному як у режимі реального часу, так і з використанням багатопроцесорного обчислювального комплексу СКІТ-4 Інституту кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України, та їхньому порівняльному аналізу. Отримано оцінки ефективності об’єднань алгоритмів, згідно з якими командний підхід має значні переваги над портфелями алгоритмів.

Ключові слова: об’єднання (портфелі і команди) алгоритмів, дискретна оптимізація, обмін інформацією, експериментальні дослідження, ефективність об’єднань алгоритмів.


повний текст

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

  1. Sergienko I.V. Topical directions of informatics. In memory of V. M. Glushkov. New York; Heidelberg; Dordrecht; London: Springer, 2014. 286 p. https://doi.org/10.1007/978-1-4939-0476-1.

  2. Papadimitriou H., Steiglitz K. Combinatorial optimization. Algorithms and complexity. Moscow: Mir, 1985. 512 p.

  3. Mikhalevich V.S., Trubin V.A., Shor N.Z. Optimization problems of production and transport planning [in Russian]. Moscow: Nauka, 1986. 264 p.

  4. Glover F., Laguna M. Tabu search. Boston: Kluwer Academic Publishers, 1997. 382 р.

  5. Sergienko I.V., Shylo V.P. Problems of discrete optimization: problems, methods of solution, research [in Russian]. Kyiv: Nauk. Dumka, 2003. 264 p.

  6. Sergienko I.V., Shylo V.P., Roschyn V.O. Discrete optimization. Algorithms and their effective use [in Ukrainian]. Kyiv: Nauk. Dumka, 2020. 144 p.

  7. Stoyan Yu.G., Yakovlev S.V., Pichugina O.S. Euclidean combinatorial configurations [in Russian]. Kharkiv: Constanta, 2017. 404 p.

  8. Semenova N.V., Kolechkina L.M. Vector problems of discrete optimization on combinatorial sets: Research and solution methods. Kyiv: Nauk. Dumka, 2009. 266 p.

  9. Souravlias D., Parsopoulos K., Kotsireas I., Pardalos P. Algorithm portfolios: Advances, applications, and challenges. New York: Springer, 2021. 108 p. https://doi.org/10.1007/ 978-3-030-68514-0 .

  10. Maksyshko N.K., Zakhovalko T.V. Models and methods of solving applied coverage problems on graphs and hypergraphs. Zaporizhzhia: Polygraph, 2009. 244 p.

  11. Hulianytskyi L.F., Mulesa O.Yu. Applied methods of combinatorial optimization [in Ukrainian]. Kyiv: Kyiv University, 2016. 144 p.

  12. Kozin I.V. Symmetry principles in decision theory [in Russian]. Zaporozhye: Polygraph, 2007. 164 p.

  13. Gupal A.M., Sergienko I.V. Symmetry in DNA. Methods for recognition of discrete sequences [in Russian]. Kyiv: Nauk. Dumka, 2016. 228 p.

  14. Mostovyi O., Prokopyev O.A., Shylo O.V. On maximum speedup ratio of restart algorithm portfolios. INFORMS J. on Computing. 2013. Vol. 25, N 2. Р. 222–229.

  15. Luby M., Ertel W. Optimal parallelization of Las Vegas algorithms. Lecture Notes in Computer Science. 1994. Vol. 775. Р. 461–474.

  16. Shylo O.V., Middelkoop T., Pardalos P.M. Restart strategies in optimization: Parallel and serial cases. Parallel Computing. 2011. Vol. 37, N 1. Р. 60–68.

  17. Gomes C.P., Selman B. Algorithm portfolios. Artificial Intelligence. 2001. Vol. 126, N 1–2. P. 43–62.

  18. Huberman B.A. An economics approach to hard computational problems. Science. 1997. Vol. 275, N 5296. P. 51–54.

  19. Chabrier A., Danna E., Pape C.L., Perron L. Solving a network design problem. Annals of Oper. Res. 2004. Vol. 130, N 1–4. P. 217–239.

  20. Shylo V.P., Roshchin V.A., Shilo P.V. Building a portfolio of algorithms for parallelizing the process of solving the problem of the maximum weighted cut of a graph. Komp'yuternaya matematik. 2014. N 2. P. 163–170.

  21. Shylo O.V., Prokopyev O.A., Rajgopal J. On algorithm portfolios and restart strategies. Oper. Res. Lett. 2011. Vol. 39, N 1. P. 49–52.

  22. Shylo V.P., Shylo O.V. Path relinking scheme for the max-cut problem within global equilibrium search. International J. of Swarm Intelligence Res. 2011. Vol. 2, N 2. P. 42–51.

  23. Shylo V.P., Glover F., Sergienko I.V. Teams of global equilibrium search algorithms for solving the weighted maximum cut problem in parallel. Cybernetics and Systems Analysis. 2015. Vol. 51, N 1. P. 16–24. https://doi.org/10.1007/s10559-015-9692-2 .

  24. Barahona F., Grotschel M., Junger M., Reinelt G. An application of combinatorial optimization to statistical physics and circuit layout design. Operations Research. 1988. Vol. 36, N 3. P. 493–513.

  25. Chang K.C., Du D.H.-C. Efficient algorithms for layer assignment problem. IEEE Trans. on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems. 1987. Vol. 6, Iss. 1. P. 67–78.

  26. Poljak S., Tuza Z. Maximum cuts and large bipartite subgraphs. In: Combinatorial Optimization. AMS-DIMACS Series in Discrete Mathematics and Theoretical Computer Science. Cook W., Lovasz L., Seymour P. (Eds.). 1995. Vol. 20. P. 181–244.

  27. Palubeckis G. Iterated tabu search for the unconstrained binary quadratic optimization problem. Informatica. 2006. Vol. 17, N 2. P. 279–296.

  28. Helmberg C., Rendl F. A spectral bundle method for semidefinite programming. SIAM J. on Optimization. 2000. Vol. 10, Iss. 3. P. 673–696.

  29. Glover F., Laguna M., Marti R. Fundamentals of scatter search and path relinking. Control and Cybernetics. 2000. Vol. 29, N 3. P. 653–684.

  30. Benlic U., Hao J.K. Breakout local search for the max-cut problem. Engineering Applications of Artificial Intelligence. 2013. Vol. 26, Iss. 3. P. 1162–1173.




© 2023 Kibernetika.org. All rights reserved.