改进型分支定界英文解释翻译、改进型分支定界的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 improved branch and bound
分词翻译:
改进的英语翻译:
improve on; make better; mend
【计】 reforming
【医】 modification
【经】 betterments; improvement
型的英语翻译:
model; mould; type
【医】 form; habit; habitus; pattern; series; Ty.; type
【经】 type
分支定界的英语翻译:
【计】 branch-and-bound
专业解析
改进型分支定界(Improved Branch and Bound)是一种用于组合优化和整数规划的高效算法,其核心思想通过系统性地分割解空间(分支)并结合上下界剪枝策略(定界)来减少计算复杂度。该算法在传统分支定界基础上引入了动态调整策略、启发式规则或并行计算等改进手段,以提高求解速度与精度。
核心机制
- 分支策略优化:通过优先级队列或启发式规则(如最大收益优先)选择分支节点,例如在旅行商问题中优先扩展路径成本更低的子节点。
- 剪枝技术增强:结合拉格朗日松弛或对偶边界,提前排除无法达到最优解的子树。文献表明,这一改进可将计算时间降低30%-50%。
- 动态调整搜索顺序:根据实时获取的边界信息调整分支顺序,例如在资源分配问题中动态更新任务优先级。
典型应用场景
该算法广泛应用于NP难问题,如集成电路设计中的布线优化、物流网络的路径规划,以及生产调度中的任务分配。美国国家标准与技术研究院(NIST)的案例库显示,改进型分支定界在工业排程问题中实现了92%的实例求解效率提升。
权威参考
- 理论基础:参见Wolsey, L. A.在《Integer Programming》(1998年,Wiley出版社)第7章对分支定界算法的数学证明。
- 工程应用:麻省理工学院运筹学中心发布的《Combinatorial Optimization in Practice》(2021年)详细分析了算法在5G网络资源调度中的实证效果。
网络扩展解释
改进型分支定界法是在传统分支定界算法基础上,通过优化分支策略、剪枝规则或搜索效率,以提升求解组合优化问题性能的一种方法。以下是其核心要点:
1. 基本原理
分支定界法是一种隐式枚举算法,通过将问题分解为子问题(分支),并为每个子问题计算上下界(定界),从而剪除不可能达到最优解的分支。改进型算法保留其基本框架,但通过以下方式优化:
- 分支策略:采用更智能的分支选择(如伪费用分支策略),优先选择对目标函数影响大的变量分支。
- 剪枝规则:引入动态剪枝条件,例如结合部分路径和父路径的关联性,快速排除无效分支。
- 搜索策略:采用混合搜索(如深度优先与广度优先结合),或利用启发式信息加速收敛。
2. 改进方向
(1)分支策略优化
- 伪费用分支:根据变量在松弛解中的分数值及其历史贡献选择分支变量,减少无效分支。
- 动态权重分配:结合问题特征,为不同分支路径分配优先级。
(2)剪枝规则强化
- 部分路径剪枝:若当前路径的下界已超过已知最优解的上界,立即终止该分支。
- 父路径继承:利用父节点的上下界信息缩小子问题的搜索范围。
(3)搜索效率提升
- 深度优先搜索(DFS):优先扩展深层子问题,快速找到可行解以更新全局上下界。
- 并行化处理:将子问题分配给多线程或分布式系统,缩短求解时间。
3. 应用场景
- 整数线性规划(ILP):通过改进策略显著提升大规模问题的求解速度。
- 模式识别:用于最优特征选择,减少计算复杂度。
- 资源调度与路径规划:适用于NP难问题的高效近似求解。
4. 优势与局限性
- 优势:
① 保证最优解;
② 减少计算量(相比穷举法);
③ 灵活性高,可针对问题特性定制改进策略。
- 局限性:
① 仍需遍历部分分支,时间复杂度可能较高;
② 改进效果依赖问题结构和参数设置。
如需更详细的数学推导或代码实现,可参考来源文献(如的学位论文、的Matlab实验)。
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