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在组合优化中的关键性和并行性.

W G Macready1, A G Siapas, S A Kauffman

  • 1Santa Fe Institute, NM 87501, USA.

Science (New York, N.Y.)
|January 5, 1996
PubMed
概括

对优化问题进行本地搜索的并行化可以提高性能,直到一点,之后它会显著降低. 这项研究表明了旋转玻璃模型和旅行销售员问题的转变.

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科学领域:

  • 计算复杂性 计算复杂性
  • 优化算法的优化算法
  • 统计物理学的统计物理.

背景情况:

  • 当地搜索方法对于大规模的组合优化是有效的.
  • 这些方法的并行化最初会提高性能.
  • 存在一个关键点,在这个关键点上,性能会大幅下降.

研究的目的:

  • 为了调查并行本地搜索的性能下降.
  • 为了确定优化性能中的过渡点.
  • 分析这种现象的潜在机制.

主要方法:

  • 关于一般化旋转玻璃模型的演示.
  • 适用于旅行销售员问题.
  • 使用有限尺寸缩放分析.
  • 采用平均场近似用于分析洞察力.

主要成果:

  • 在并行本地搜索中确认了突然的性能下降.
  • 在过渡点附近表征了尺寸依赖的效应.
  • 通过平均场理论提供分析理解.

结论:

  • 当地搜索的并行化具有固有的局限性.
  • 了解这种过渡对于有效的算法设计至关重要.
  • 这些发现提供了对优化技术可扩展性的见解.