Кіріспе
Оптимизациялау техникасы
Компьютерлік ғылым мен математикалық оптимизацияда метаэвристика – оптимизациялау мәселесіне немесе машиналық оқыту мәселесіне жеткілікті жақсы шешім табуға, жасауға, қалыптауға немесе таңдауға арналған жоғары деңгейдегі процедура немесе эвристика, әсіресе толық емес немесе кемшіліктері бар ақпаратпен немесе шектеулі есептеу мүмкіндіктерімен жұмыс істегенде. Фред Гловер метаэвристика терминін енгізген деп есептеледі. Метаэвристика туралы әдебиеттің көп бөлігі тәжірибелік сипатта, алгоритмдермен компьютерлік эксперименттер нәтижесінде алынған эмпирикалық деректерді сипаттайды. Бірақ конвергенция және жаһандық оптимумды табу мүмкіндігі туралы кейбір теориялық нәтижелер де бар.
In computer science and mathematical optimization, a metaheuristic is a higher level procedure or heuristic designed to find, generate, tune, or select a heuristic (partial search algorithm) that may provide a sufficiently good solution to an optimization problem or a machine learning problem, especially with incomplete or imperfect information or limited computation capacity. suggested that it was Fred Glover who coined the word metaheuristics. Most literature on metaheuristics is experimental in nature, describing empirical results based on computer experiments with the algorithms. But some formal theoretical results are also available, often on convergence and the possibility of finding the global optimum.
Бір шешімге негізделген және халыққа негізделген
Тағы бір сыныптастыру өлшемі – жеке шешімге қарсы халыққа негізделген іздеу әдістері. Бөлшектер тобын оңтайландыру,
Қолданбалар
Метаэвристикалар оптимизацияның барлық түрлері үшін қолданылады, үздіксізден аралас бүтін сандық проблемаларға дейін, комбинаторлық оптимизацияға дейін немесе олардың комбинацияларына дейін. Комбинаторлық оптимизацияда дискретті іздеу кеңістігінде оңтайлы шешім ізделеді. Мысалы, саяхатшы сатушысының мәселесі, онда проблеманың мөлшері артқан сайын, мүмкін болатын шешімдердің іздеу кеңістігі экспоненциалдық жылдамдықпен өседі, бұл оңтайлы шешімді толыққанды іздеуді мүмкінсіз етеді. Сонымен қатар, көп өлшемді комбинаторлық проблемалар, оның ішінде инженерлік жобалаудағы форманы табу және мінез-құлқының моделін құру сияқты көптеген проблемалар, өлшемділіктің қарғысынан зардап шегеді, бұл оларды толық іздеуге немесе талдамалық әдістерге қолдануды қиындатады. Метаэвристикалар кестелеу мәселелеріне де жиі қолданылады. Бұл комбинаторлық тапсырмалар класының әдеттегі мысалы – жұмыс цехының кестесі, ол жұмыстардың өңдеу кезеңдерін өңдеу станцияларына бөлуді қамтиды, осылайша барлық жұмыстар уақытында және ең қысқа уақыт ішінде аяқталады. Іс жүзінде, шектеулерді сақтау қажет, мысалы, алдын ала анықталған жұмыс ағындары арқылы жұмыстардың рұқсат етілген кезеңдер тізбесін шектеу және/немесе ресурстарды пайдалану бойынша, мысалы, энергия тұтынуды тегістеу арқылы. Комбинаторлық проблемалар үшін танымал метаэвристикаларға Голланд және басқалардың генетикалық алгоритмдері, сондай-ақ түрлі инженерлік тапсырмалар жатады. Комбинаторлық және үздіксіз оптимизацияның үйлесіміне мысал ретінде өнеркәсіптік роботтар үшін тиімді қозғалыс жолдарын жоспарлауды келтіруге болады.
Метагеуристикалық оңтайландыру жүйелері
MOF – метаэвристикалар жиынтығының дұрыс және қайта пайдалануға болатын іске асырылуын қамтамасыз ететін бағдарламалық құралдар жиынтығы, сондай-ақ оның серіктес бағынышты эвристикаларын іске асыруды жеделдетуге арналған негізгі механизмдер (мысалы, шешімдерді кодтау және техникаға тән операторларды қоса алғанда) ретінде анықталады, олар белгілі бір мәселенің мысалын берілген техникаларды қолдану арқылы шешу үшін қажет. Dueck және Scheuer дербес түрде іздеуді жеделдеткен симуляцияланған қабылдау үшін детерминистік жаңарту ережесін ұсынды. Бұл қабылдау шегі метаэвристикасына әкелді. 1992: Дориго өзінің докторлық диссертациясында құмырсқалар колониясын оңтайландыру әдісін енгізді.