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Algoritmo de búsqueda de polilla híbrida de aprendizaje para resolver problemas de mochila multidimensionales

Autores: Feng, Yanhong; Wang, Hongmei; Cai, Zhaoquan; Li, Mingliang; Li, Xi

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Algoritmo de búsqueda de polilla híbrida de aprendizaje para resolver problemas de mochila multidimensionales


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Algoritmo
Optimización
Polilla
Aprendizaje
Problema
Búsqueda

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 29

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El algoritmo de búsqueda de polillas (MS) es un algoritmo de optimización metaheurística relativamente nuevo que imita la fototaxis y los vuelos de Lévy de las polillas. Dado que es un problema NP-duro, el problema de la mochila multidimensional 0-1 (MKP) es un problema de optimización combinatoria clásico y complicado con múltiples restricciones y numerosas aplicaciones. En este documento, presentamos un MS de aprendizaje híbrido (HLMS) incorporando dos mecanismos de aprendizaje, búsqueda de armonía del mejor global (GHS) y aprendizaje baldwiniano para resolver MKP. (1) El aprendizaje GHS guía a los individuos de las polillas a buscar un espacio más valioso y el aprendizaje dimensional potencial utiliza la diferencia entre dos dimensiones aleatorias para generar un salto grande. (2) El aprendizaje baldwiniano guía a los individuos de las polillas a cambiar el espacio de búsqueda aprovechando al máximo la información beneficiosa de otros individuos. Por lo tanto, el aprendizaje GHS proporciona principalmente exploración global y el aprendizaje baldwiniano funciona para la explotación local. Demostramos la competitividad y efectividad del HLMS propuesto mediante la realización de experimentos extensos en 87 instancias de referencia. Los resultados experimentales muestran que el HLMS propuesto tiene un rendimiento mejor o al menos competitivo en comparación con el MS original y algunos otros algoritmos metaheurísticos de última generación. Además, se analiza la sensibilidad de los parámetros del aprendizaje baldwiniano y se investigan dos componentes importantes del HLMS para comprender sus impactos en el rendimiento del algoritmo propuesto.

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