The template design problem (TDP) is a hard combinatorial problem with a high number of symmetries which makes solving it more complicated. A number of techniques have been proposed in the literature to optimise its resolution, ranging from complete methods to stochastic ones. However, although metaheuristics are considered efficient methods that can find enough-quality solutions at a reasonable computational cost, these techniques have not proven to be truly efficient enough to deal with this problem. This paper explores and analyses a wide range of metaheuristics to tackle the problem with the aim of assessing their suitability for finding template designs. We tackle the problem using a wide set of metaheuristics whose implementation is guided by a number of issues such as problem formulation, solution encoding, the symmetrical nature of the problem, and distinct forms of hybridisation. For the TDP, we also propose a slot-based alternative problem formulation (distinct to other slot-based proposals), which represents another option other than the classical variation-based formulation of the problem. An empirical analysis, assessing the performance of all the metaheuristics (i.e., basic, integrative and collaborative algorithms working on different search spaces and with/without symmetry breaking) shows that some of our proposals can be considered the state-of-the-art when they are applied to specific problem instances.


翻译:模板设计问题(TDP)是一个具有大量对称性的困难组合优化问题,其对称性使得求解更加复杂。文献中已提出多种技术来优化其求解过程,涵盖从完备方法到随机方法。然而,尽管元启发式方法被认为是能够在合理计算成本下找到足够优质解的高效方法,但这些技术尚未被证明能真正高效地处理该问题。本文探索并分析了广泛的元启发式方法以应对该问题,旨在评估它们寻找模板设计的适用性。我们通过一系列元启发式方法处理该问题,其实施受到问题表述、解编码、问题的对称性本质以及不同混合形式等多方面因素的指导。针对TDP,我们还提出了一种基于槽位的替代问题表述(不同于其他基于槽位的方案),这为经典基于变异的表述提供了另一种选择。通过实证分析评估所有元启发式方法(即在不同搜索空间运行、包含/不包含对称性破缺的基本算法、集成算法与协作算法)的性能,结果表明我们提出的部分方法在应用于特定问题实例时可被视为当前最优方法。

0
下载
关闭预览

相关内容

设计是对现有状的一种重新认识和打破重组的过程,设计让一切变得更美。
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
46+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
46+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员