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黑白二次分配问题
  • ISSN号:0254-4164
  • 期刊名称:计算机学报
  • 时间:0
  • 页码:93-95
  • 语言:中文
  • 分类:TP301[自动化与计算机技术—计算机系统结构;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]大连理工大学软件学院,大连116621, [2]中国科技大学计算机科学与技术系,合肥230027
  • 相关基金:本课题得到国家自然科学基金重大项目(90412007)、国家自然科学基金(60503003)、辽宁省自然科学基金(20051082)和大连理工大学青年教师培养基金资助.
  • 相关项目:连通因子理论及其在网络和公开钥密码学中的应用
中文摘要:

二次分配问题QAP(quadratic assignment problem)的变种问题是当前的研究热点.实际应用中存在一类不能用QAP及其现有变种描述的问题,该类问题在QAP问题的基础上增加了额外的约束条件:将设备分为黑白两色,其中白色设备要求与至少一个黑色设备的距离不超过预定阈值.文章将之定义为黑白二次分配问题BWQAP(Black and White QAP).文章首先分析了它的计算复杂性,指出该问题是NP-难解问题,不存在ε-近似度的多项式时间近似算法(ε〉0).同时证明了其可行解的存在性与黑白图上的支配集问题等价,也属于NP-难解问题.为了能在可接受的时间内得到大规模实例质量可接受的近似解,提出了一种求解BWQAP的启发式算法GFO.该算法利用QAP现有算法得到初始解,然后利用局部搜索策略完成解的可行化和优化.大量实验表明,该启发式算法能够有效地求解BWQAP问题的实例.

英文摘要:

Research on variants of the QAP (Quadratic Assignment Problem) has become a hot line in this area. There exists a new kind of problem in applications which can't be modeled as a QAP or its variants. The facility set is partitioned into sets of black and white facilities, and extra constraints are added to the QAP: Every white facility must be less than a predefined distance away from at least one black facility. The new problem is modeled as the black and white QAP (BWQAP) in this paper. It is indicated that the BWQAP is NP-Hard and there is no ε-approximation algorithm for it (ε〉0), furthermore, it is that it is also NP-Hard to determine whether a feasible solution exists by proving its equivalence to dominating sets on black and white graph. A new heuristics-GFO is then presented to obtain high quality solutions for large scale instances in reasonable time. The GFO employs existing algorithms for the QAP to obtain an initial solution, then applies local search to gain feasibility and optimization. Experiments on a great number of instances had shown that the new heuristic was effective and efficient to solve the BWQAP.

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期刊信息
  • 《计算机学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国计算机学会 中国科学院计算技术研究所
  • 主编:孙凝晖
  • 地址:北京中关村科学院南路6号
  • 邮编:100190
  • 邮箱:cjc@ict.ac.cn
  • 电话:010-62620695
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-4164
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1826/TP
  • 邮发代号:2-833
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国数学评论(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:48433