論文の概要: Physarum-Inspired Multi-Commodity Flow Dynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.01498v5
- Date: Wed, 9 Feb 2022 07:22:56 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-10-22 07:34:42.288362
- Title: Physarum-Inspired Multi-Commodity Flow Dynamics
- Title(参考訳): フィサラムに触発されたマルチコモディティフローダイナミクス
- Authors: Vincenzo Bonifaci and Enrico Facca and Frederic Folz and Andreas
Karrenbauer and Pavel Kolev and Kurt Mehlhorn and Giovanna Morigi and
Golnoosh Shahkarami and Quentin Vermande
- Abstract要約: 湿式実験では、スライム型Physarum polycephalumが最短経路問題を解く能力を示した。
本稿では,ネットワーク設計問題に対するダイナミクスを紹介する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 2.869738394662709
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In wet-lab experiments, the slime mold Physarum polycephalum has demonstrated
its ability to solve shortest path problems and to design efficient networks.
For the shortest path problem, a mathematical model for the evolution of the
slime is available and it has been shown in computer experiments and through
mathematical analysis that the dynamics solves the shortest path problem. In
this paper, we introduce a dynamics for the network design problem. We
formulate network design as the problem of constructing a network that
efficiently supports a multi-commodity flow problem. We investigate the
dynamics in computer simulations and analytically. The simulations show that
the dynamics is able to construct efficient and elegant networks. In the
theoretical part we show that the dynamics minimizes an objective combining the
cost of the network and the cost of routing the demands through the network. We
also give alternative characterization of the optimum solution.
- Abstract(参考訳): 湿式実験では、スライム型Physarum polycephalumが最短経路問題の解法と効率的なネットワークの設計能力を示した。
最短経路問題に対しては、スライムの進化に関する数学的モデルが利用可能であり、コンピュータ実験や数学的解析を通じて、最も短い経路問題を解くことが示されている。
本稿では,ネットワーク設計問題に対するダイナミクスを紹介する。
マルチ商品フロー問題を効率的に支援するネットワーク構築問題として,ネットワーク設計を定式化する。
計算機シミュレーションのダイナミクスを解析的に検討する。
シミュレーションは、ダイナミクスが効率的でエレガントなネットワークを構築することができることを示している。
理論的には、ネットワークのコストとネットワークを経由する要求をルーティングするコストを組み合わせることで、ダイナミクスが目標を最小化することを示している。
また、最適解の代替的特徴付けも与える。
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