TriBA拓扑结构的并行遗传算法研究与TSP问题的应用

来源 :中北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xyh
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
巡回旅行商问题(TSP)是一个组合优化方面的问题,已经成为测试组合优化新算法的标准问题。从理论上讲,使用穷举法不但可以求解TSP问题,而且还可以求出该问题的最优解。但是对现有的计算机来说,使用常规穷举法在如此庞大的搜索空间中寻求最优解,几乎是不可能的。所以,各种求解TSP问题的优化算法应运而生,适用于TSP巡回旅行商路径优化的算法有很多,例如模拟退火算法、人工鱼群算法、神经网络算法、遗传算法等。  本课题主要围绕TSP问题的路径寻优问题展开研究,通过分析遗传算法的利弊,得出主从式并行遗传算法(M-SPGA)是一种有效解决带有约束条件的TSP巡回旅行商问题的算法。针对主从式并行遗传算法模型解决本课题问题的缺陷,提出一种新的TriBA拓扑结构的并行遗传算法模型。TriBA拓扑结构的并行遗传算法模型主要在主从式并行算法模型上做了两方面改进:  1.改变了数据迁徙方式。TriBA结构中数据的迁徙流水方式包括单流水,并行流水,中心流水和流水嵌套四种方式。改变了主从式拓扑结构单一的数据迁徙方式,有助于最优个体迅速传播到每个子种群中。  2.改变了拓扑结构。通过新的种群分配方式,有效地解决了主从式结构的负载不均衡问题。TriBA结构是可扩展的,可以根据种群大小,确定子种群的数目,有效地节约了硬件资源。  利用TriBA结构的并行遗传算法模型求解城市规模20*20的TSP问题,进行适应度函数计算,交叉、变异操作和迁徙操作,可以成功的寻找到TSP问题的最优路径。通过对实验数据的分析,对于相同的城市TSP问题,基于TriBA结构的并行遗传算法模型相对于主从式并行遗传算法模型进化的效率明显提高,有较好的并行算法加速比。
其他文献
随着互联网上Web服务大量涌现,在语义层面上挖掘并分析Internet上Web服务间竞争或者协作关系将是构建新的、基于相关关系的服务管理、服务发现及服务组合算法的基础。在利用本
传统起搏器监测方法受制于信号频率、功耗、监测方式等因素,因而在进行实时监测时难以应对大量起搏心电数据的采样、处理与传输。压缩感知理论可以进行信号的低功耗采样,实现
网络漏洞(Network Vulnerability)是网络安全研究的一个重要研究领域,网络漏洞分析(Network Vulnerability Analysis)技术是网络漏洞研究的基础,而报文处理(Packet Processing)
随着信息技术的迅猛发展,人类生活中存在各式各样的大规模网络。复杂网络的广泛存在,使得对其研究变得非常必要。而对复杂网络的研究包括复杂网络拓扑结构统计特性及分析、复
随着信息通讯技术的发展与云计算的普及,以平板电脑,智能手机为代表的组织型云端设备逐渐成为人们生活的必需品。区别于传统计算设备,由功能相同、结构相似的云端设备构成的组织
分组调度算法对网络性能和网络服务质量有重要影响。基于轮循的调度算法是应用最广泛的分组调度算法类之一,DRR算法是其中的经典,SRR算法是DRR算法的一种改进。DRR算法和SRR
人脸识别技术是一种生物特征识别技术,由于其数据采集的友好性、面部的客观性以及应用场景的多样性,使其已成为模式识别与深度学习方面的研究热点。但人脸识别在具体应用过程
热点话题的发现一直都是自然语言处理领域常见的研究课题。在网络舆情监控方面,需要实时发现老百姓讨论最多的新闻事件,特别是网民对网络突发性事件的热议。及时对这类事件进
相对于我国古代先进的建筑技术成就,我国在古建筑的计算机建模还比较落后,急需利用现代信息技术手段,对古建筑的保护和开发进行探索和研究。本文选取唐朝风格的古建筑(简称古
集成聚类技术由于具有较好的泛化能力,已引起了研究者的高度关注。目前,在集成聚类领域已经取得一些显著成果,针对不同的应用需求提出了不同的集成聚类算法。然而,已有算法能够处