Ülevaade metaheuristilistest meetoditest ja rändkaupmehe ülesande lahendamine GRASP meetodiga

Loolaid, Indrek

Ülevaade metaheuristilistest meetoditest ja rändkaupmehe ülesande lahendamine GRASP meetodiga

Files

Loolaid_2013.pdf (2.34 MB)

Date

2013

Authors

Loolaid, Indrek

Publisher

Tartu Ülikool

Abstract

This bachelor thesis gives an overview of metaheuristics, what they are and what are they used for. Several metaheuristic algorithms are briefly examined which are divided into two groups based on how many solution candidates at a time a given algorithm operates with: trajectory methods, which operate with a single solution candidate at a time and population methods which operate with more than one solution candidates at a time. A brief criticism towards ”novel” metaheuristics is given which introduce new terminology to describe the algorithm but don’t offer new ideas. And finally a metaheuristic called GRASP is applied on the Travelling Salesman problem the size of 1000 ”cities”.

Description

Käesoleva töö eesmärgiks oli anda ülevaade metaheuristilistest meetoditest. Selle eesmärgi nimel sai kirjeldatud, mida metaheuristilised meetodid endast kujutavad ja miks nad vajalikud on. Sai antud ülevaade erinevatest metaheuristikatest, mille jaotasime kaheks selle alusel, mitu lahendit algoritmil korraga vaatluse all on. Tutvusime trajektoormeetoditega, mis vaatlevad korraga ühte lahendit ja populatsioonimeetoditega, mis vaatlevad korraga rohkem kui ühte lahendit. Kiire ülevaade sai antud kriitikast, mille osaks on mitmed metaheuristikad saanud, kuna nad ei sisalda uusi ideid, ainult uut terminoloogiat, mis aga muudab metaheuristikate valdkonnas kasuliku ja üleliigse informatsiooni eristamise raskemaks. Ning lõpuks sai rändkaupmehe ülesande lahendamiseks rakendatud GRASP algoritmi, mille iga iteratsioon koosneb kahest etapist: lahendi poolahne konstrueerimine ja lokaalne otsing. Lokaalse otsingu sooritamiseks sai kasutatud 2-opt algoritmi. Metaheuristikate rakendamisel tuleb tähelepanu pöörata ka sellele, kuidas esitada lahendit. Sobiva andmestruktuuri kasutamisel on võimalik vältida liigsete operatsioonide tegemist arvuti poolt. Antud juhul sai lahendi esitamiseks valitud satelliitahela andmestruktuur.