Podejście memetyczne do problemu DCVRP - wstępne wyniki. Adam Żychowski

Podobne dokumenty
Zadanie transportowe i problem komiwojażera. Tadeusz Trzaskalik

ALGORYTMY GENETYCZNE ćwiczenia

Seminarium IO. Zastosowanie wielorojowej metody PSO w Dynamic Vehicle Routing Problem. Michał Okulewicz

Algorytmy genetyczne

Seminarium IO. Zastosowanie metody PSO w Dynamic Vehicle Routing Problem (kontynuacja) Michał Okulewicz

Analiza stanów gry na potrzeby UCT w DVRP

Algorytmy genetyczne. Materiały do laboratorium PSI. Studia niestacjonarne

PLAN WYKŁADU OPTYMALIZACJA GLOBALNA OPERATOR KRZYŻOWANIA ETAPY KRZYŻOWANIA

Dobór parametrów algorytmu ewolucyjnego

Algorytm genetyczny (genetic algorithm)-

Algorytmy genetyczne. Materiały do laboratorium PSI. Studia stacjonarne i niestacjonarne

ALGORYTMY EWOLUCYJNE W OPTYMALIZACJI JEDNOKRYTERIALNEJ

Algorytmy memetyczne (hybrydowe algorytmy ewolucyjne)

Algorytmy stochastyczne, wykład 01 Podstawowy algorytm genetyczny

Seminarium IO. Zastosowanie algorytmu UCT w Dynamic Vehicle Routing Problem. Michał Okulewicz

Algorytmy genetyczne

Algorytmy heurystyczne w UCB dla DVRP

Zadanie 5 - Algorytmy genetyczne (optymalizacja)

Metody przeszukiwania

Strefa pokrycia radiowego wokół stacji bazowych. Zasięg stacji bazowych Zazębianie się komórek

Algorytmy genetyczne. Paweł Cieśla. 8 stycznia 2009

Metoda UCT w stochastycznych problemach transportowych

Algorytm memetyczny w grach wielokryterialnych z odroczoną preferencją celów. Adam Żychowski

Generowanie i optymalizacja harmonogramu za pomoca

Metody Rozmyte i Algorytmy Ewolucyjne

5. Algorytm genetyczny przykład zastosowania

Algorytmy genetyczne w optymalizacji

Odkrywanie algorytmów kwantowych za pomocą programowania genetycznego

Algorytmy stochastyczne, wykład 02 Algorytmy genetyczne

Wybrane podstawowe rodzaje algorytmów

Techniki optymalizacji

Algorytmy ewolucyjne (3)

Algorytmy stochastyczne laboratorium 03

Algorytmy ewolucyjne NAZEWNICTWO

Algorytm hybrydowy dla alokacji portfela inwestycyjnego przy ograniczonych zasobach

Strategie ewolucyjne. Gnypowicz Damian Staniszczak Łukasz Woźniak Marek

Algorytmy ewolucyjne - algorytmy genetyczne. I. Karcz-Dulęba

Algorytmy ewolucyjne. Łukasz Przybyłek Studenckie Koło Naukowe BRAINS

Standardowy algorytm genetyczny

Algorytmy genetyczne (AG)

FOLIA POMERANAE UNIVERSITATIS TECHNOLOGIAE STETINENSIS Folia Pomer. Univ. Technol. Stetin. 2009, Oeconomica 275 (57), 53 58

Algorytmy genetyczne. Dariusz Banasiak. Katedra Informatyki Technicznej Wydział Elektroniki

ALHE Z11 Jarosław Arabas wykład 11

Algorytmy ewolucyjne 1

RISK-AWARE PROJECT SCHEDULING

6. Algorytm genetyczny przykłady zastosowań.

Algorytmy ewolucyjne Część II

FOLIA POMERANAE UNIVERSITATIS TECHNOLOGIAE STETINENSIS Folia Pomer. Univ. Technol. Stetin. 2011, Oeconomica 285 (62), 45 50

ZASTOSOWANIE ALGORYTMU GENETYCZNEGO DO WYZNACZANIA OPTYMALNYCH DECYZJI STERUJĄCYCH

Optymalizacja. Wybrane algorytmy

METODY SZTUCZNEJ INTELIGENCJI algorytmy ewolucyjne

PLAN WYKŁADU OPTYMALIZACJA GLOBALNA ZADANIE KOMIWOJAŻERA METODY ROZWIĄZYWANIA. Specyfika zadania komiwojażera Reprezentacje Operatory

Uniwersytet Zielonogórski Wydział Elektrotechniki, Informatyki i Telekomunikacji Instytut Sterowania i Systemów Informatycznych

FOLIA POMERANAE UNIVERSITATIS TECHNOLOGIAE STETINENSIS Folia Pomer. Univ. Technol. Stetin., Oeconomica 2017, 337(88)3, 5 12

SZTUCZNA INTELIGENCJA

Wstęp do sieci neuronowych, wykład 11 Łańcuchy Markova

Techniki optymalizacji

LABORATORIUM 4: Algorytmy ewolucyjne cz. 2 wpływ operatorów krzyżowania i mutacji na skuteczność poszukiwań AE

Zadania laboratoryjne i projektowe - wersja β

SCHEMAT ROZWIĄZANIA ZADANIA OPTYMALIZACJI PRZY POMOCY ALGORYTMU GENETYCZNEGO

MIO - LABORATORIUM. Imię i nazwisko Rok ak. Gr. Sem. Komputer Data / EC3 VIII LAB...

WAE Jarosław Arabas Adaptacja i samoczynna adaptacja parametrów AE Algorytm CMA-ES

Strategie ewolucyjne (ang. evolution strategies)

Optymalizacja optymalizacji

Algorytm memetyczny dla rzeczywistego problemu planowania tras pojazdów

Testy De Jonga. Problemy. 1 Optymalizacja dyskretna i ciągła

6. Klasyczny algorytm genetyczny. 1

Obliczenia ewolucyjne - plan wykładu

Programowanie genetyczne

Wstęp do Sztucznej Inteligencji

Mrówka Pachycondyla apicalis

Wstęp do sieci neuronowych, wykład 12 Łańcuchy Markowa

Rozdział 6 PROGRAMOWANIE WYPUKŁE I KWADRATOWE

Biologicznie motywowane metody sztucznej inteligencji

EGZAMIN - Wersja A. ALGORYTMY I STRUKTURY DANYCH Lisek89 opracowanie kartki od Pani dr E. Koszelew

Automatyczny dobór parametrów algorytmu genetycznego

Algorytmy mrówkowe (optymalizacja kolonii mrówek, Ant Colony optimisation)

Optymalizacja ciągła

Stochastyczna dynamika z opóźnieniem czasowym w grach ewolucyjnych oraz modelach ekspresji i regulacji genów

Metody Programowania

Algorytmy ewolucyjne. wprowadzenie

Algorytmy ewolucyjne `

SYSTEMY UCZĄCE SIĘ WYKŁAD 10. PRZEKSZTAŁCANIE ATRYBUTÓW. Dr hab. inż. Grzegorz Dudek Wydział Elektryczny Politechnika Częstochowska.

Algorytmy metaheurystyczne podsumowanie

Problem Komiwojażera - algorytmy metaheurystyczne

Optymalizacja. Przeszukiwanie lokalne

Techniki Optymalizacji: Stochastyczny spadek wzdłuż gradientu I

Teoria algorytmów ewolucyjnych

Nowe funkcje w module Środki Trwałe w wersji 2010

WAE Jarosław Arabas Pełny schemat algorytmu ewolucyjnego

Algorytm Genetyczny. zastosowanie do procesów rozmieszczenia stacji raportujących w sieciach komórkowych

Katedra Informatyki Stosowanej. Algorytmy ewolucyjne. Inteligencja obliczeniowa

2. Tablice. Tablice jednowymiarowe - wektory. Algorytmy i Struktury Danych

Algorytmy genetyczne w interpolacji wielomianowej

PODEJMOWANIE DECYZJI W WARUNKACH NIEPEŁNEJ INFORMACJI

SYSTEMY OPERACYJNE LABORATORIUM 2014/2015

Program "FLiNN-GA" wersja 2.10.β

Programowanie genetyczne, gra SNAKE

Rozdział 1 PROGRAMOWANIE LINIOWE

EGZAMIN DYPLOMOWY, część II, Biomatematyka

Transkrypt:

Podejście memetyczne do problemu DCVRP - wstępne wyniki Adam Żychowski

Na podstawie prac X. S. Chen, L. Feng, Y. S. Ong A Self-Adaptive Memeplexes Robust Search Scheme for solving Stochastic Demands Vehicle Routing Problem International Journal of Systems Science, 43:1347-1366, 2012 oraz F. T. Hanshar, B. M. Ombuki-Berman Dynamic vehicle routing using genetic algorithms Applied Intelligence 27(1), 89-99 (Aug 2007)

Definicja problemu - Dynamic Vehicle Routing Problem (DVRP) klienci z zapotrzebowaniem + zajezdnia jednakowe ciężarówki o skończonej ładowności droga ciężarówki zaczyna i kończy się w zajezdni suma zapotrzebowań klientów, których obsługuje jedna ciężarówka nie może przekroczyć jej ładowności - część klientów znana na wstępie, pozostali pojawiają się w trakcie dnia - cut-off time = 0.5

Cel: rozplanowanie tras ciężarówek, aby sumaryczna przebyta odległość była minimalna

- podział dnia na 25 interwałów czasowych - po każdym interwale optymalizacja z nowymi klientami tak, jakby był to problem statyczny

Reprezentacja rozwiązania - klienci - liczby dodatnie - ciężarówki - liczby ujemne - klienci występujący po identyfikatorze ciężarówki powinni być obsłużeniu przez tę ciężarówkę - każdy chromosom odpowiada poprawnemu rozwiązaniu

- populacja początkowa - 30 chromosomów z losowymi wektorami klientów - w każdym interwale czasowym generowanych jest 400 nowych pokoleń (w sumie 25*400 = 10000 pokoleń) - nowe pokolenie - krzyżowanie, mutacja, lokalna optymalizacja (memy!) i selekcja - elita - 2 najlepsze osobniki

Krzyżowanie - wybierani są klienci z losowej ciężarówki z obu rodziców - klienci ci są usuwani z drugiego rodzica - następnie klienci wstawiani są na optymalnej pozycji (wymaga sprawdzenia wszystkich możliwych pozycji) - prawdopodobieństwo krzyżowania: 0.7

Krzyżowanie

Mutacja - losowo: inwersja, wstawianie, zamiana sąsiednich - prawdopodobieństwo mutacji: 0.4

Selekcja - standardowy turniej binarny - presja selekcji: 0.8 - elitarność - 2 najlepsze osobniki przechodzą do kolejnego pokolenia (zastępują 2 najgorsze)

Lokalna optymalizacja - poprawa rozwiązań - sterowana memami - memy przechowują fragment algorytmu lokalnej optymalizacji

Memy Rodzaje memów: T1 - losowy klient zostaje wydzielony do osobnej trasy T2 - zamiana dwóch losowych klientów z różnych tras T3 - zamiana dwóch losowych fragmentów tras T4 - połączenie dwóch tras T5 - przeniesienie losowego klienta w losowe miejsce innej trasy T6 - odwrócenie kolejności odwiedzania klientów na fragmencie trasy

Memy 3 składowe każdego memu: Ti - rodzaj operacji strategia akceptacji (pierwsza poprawa lub najlepsza poprawa) głębokość przeszukiwań (liczba iteracji)

Macierz synenergii wij reprezenuje pewną relację między memem mi oraz mj

Algorytm optymalizacji lokalnej

Aktualizacja macierzy po realizacji memu mj według wzoru: - współczynnik znaczenia wydajności memu w czasie

Krzyżowanie i mutacja memów - memy również podlegają mutacji i krzyżowaniu - w macierzy synenergii W memów dziecka w każdym miejscu miejscu losowo wartość z macierzy jednego lub drugiego rodzica - do każdej liczby w macierzy synenergii W memów dodawana jest losowa niewielka wartość wylosowana z rozkładem normalnym

Kolejny interwał czasowy - nowi klienci wstawiani na koniec losowej ciężarówki - opóźnienie wyjazdu ciężarówek - ciężarówka wyjeżdżaja dopiero jeśli czas zaplanowanej dla niej trasy przekroczy ustaloną część dnia, np. 0.9 oznacza, że ciężarówki wracają do zajezdni po 90% trwania dnia

Wyniki

Kolejne kroki - zbadanie wpływu liczby interwałów czasowych - przetestowanie różnych wartości prawdopodobieństwa krzyżowania - zwiększenie/zmniejszenie liczby osobników przy jednoczesnym zmniejszeniu/zwiększeniu liczby iteracji - dolosowywanie klientów?