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Quantum-inspired differential evolution with grey wolf optimizer para el problema de la mochila 0-1

Autores: Wang, Yule; Wang, Wanliang

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Quantum-inspired differential evolution with grey wolf optimizer para el problema de la mochila 0-1


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Problema de la mochila
Algoritmo de evolución diferencial inspirado en la mecánica cuántica
Optimizador de lobos grises
Principios de computación cuántica
Operaciones de mutación adaptativas
Solución óptima global

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 32

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El problema de la mochila es uno de los problemas de optimización combinatoria NP-completos más ampliamente investigados y tiene numerosas aplicaciones prácticas. Este documento propone un algoritmo de evolución diferencial inspirado en la mecánica cuántica con optimizador de lobos grises (QDGWO) para mejorar la diversidad y el rendimiento de convergencia, así como para mejorar el rendimiento en casos de alta dimensionalidad para problemas de mochila 0-1. El algoritmo propuesto adopta principios de la computación cuántica como estados de superposición cuántica y compuertas cuánticas. También utiliza operaciones de mutación adaptativas de la evolución diferencial, operaciones de cruce de la evolución diferencial y observación cuántica para generar nuevas soluciones como individuos de prueba. Se utilizan operaciones de selección para determinar las mejores soluciones entre los individuos almacenados y los individuos de prueba creados por las operaciones de mutación y cruce. En caso de que los individuos de prueba sean peores que los individuos actuales, se utilizan el optimizador de lobos grises adaptativo y la compuerta de rotación cuántica para preservar la diversidad de la población y acelerar la búsqueda de la solución óptima global. Los resultados experimentales para problemas de mochila 0-1 confirman las ventajas de QDGWO con la efectividad y capacidad de búsqueda global para problemas de mochila, especialmente en situaciones de alta dimensionalidad.

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