論文の概要: Dancing to the State of the Art? How Candidate Lists Influence LKH for Solving the Traveling Salesperson Problem
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.03927v1
- Date: Thu, 4 Jul 2024 13:38:19 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-08 17:53:13.164655
- Title: Dancing to the State of the Art? How Candidate Lists Influence LKH for Solving the Traveling Salesperson Problem
- Title(参考訳): 最先端への道のり : トラベリングセールスパーソン問題の解決における候補リストがLKHにどのように影響するか
- Authors: Jonathan Heins, Lennart Schäpermeier, Pascal Kerschke, Darrell Whitley,
- Abstract要約: トラベリングセールスパーソン問題(TSP)の解決はいまだに永続的な課題である。
ヒューリスティックな解法は、高品質な解を見つけるための需要を効果的に解決する。
これらの解法の中で、Lin-Kernighan-Helsgaun(LKH)は遺伝的アルゴリズムの性能を補完するものとして際立っている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.6874375111244329
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Solving the Traveling Salesperson Problem (TSP) remains a persistent challenge, despite its fundamental role in numerous generalized applications in modern contexts. Heuristic solvers address the demand for finding high-quality solutions efficiently. Among these solvers, the Lin-Kernighan-Helsgaun (LKH) heuristic stands out, as it complements the performance of genetic algorithms across a diverse range of problem instances. However, frequent timeouts on challenging instances hinder the practical applicability of the solver. Within this work, we investigate a previously overlooked factor contributing to many timeouts: The use of a fixed candidate set based on a tree structure. Our investigations reveal that candidate sets based on Hamiltonian circuits contain more optimal edges. We thus propose to integrate this promising initialization strategy, in the form of POPMUSIC, within an efficient restart version of LKH. As confirmed by our experimental studies, this refined TSP heuristic is much more efficient - causing fewer timeouts and improving the performance (in terms of penalized average runtime) by an order of magnitude - and thereby challenges the state of the art in TSP solving.
- Abstract(参考訳): トラベリングセールスパーソン問題 (TSP) の解決は、現代の状況において多くの一般化された応用において基礎的な役割を担っているにもかかわらず、依然として永続的な課題である。
ヒューリスティックな解法は、高品質な解を見つけるための需要を効果的に解決する。
これらの解法の中で、Lin-Kernighan-Helsgaun(LKH)のヒューリスティックは、多様な問題インスタンスにおける遺伝的アルゴリズムのパフォーマンスを補完するものとして際立っている。
しかし、挑戦するインスタンスに対する頻繁なタイムアウトは、解法の適用性を妨げている。
本研究では,木構造に基づく固定された候補セットの利用について,これまで見過ごされてきた要因について検討する。
我々の研究により、ハミルトニアン回路に基づく候補集合はより最適なエッジを含むことが明らかとなった。
そこで我々は,この有望な初期化戦略であるPOPMUSICを,LKHの効率的な再起動バージョンに統合することを提案する。
実験によって確認されたように、この改良されたTSPヒューリスティックはより効率的であり、タイムアウトが少なくなり、(ペナル化平均ランタイムの観点から)パフォーマンスが桁違いに向上する。
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