改進型分支定界英文解釋翻譯、改進型分支定界的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 improved branch and bound
分詞翻譯:
改進的英語翻譯:
improve on; make better; mend
【計】 reforming
【醫】 modification
【經】 betterments; improvement
型的英語翻譯:
model; mould; type
【醫】 form; habit; habitus; pattern; series; Ty.; type
【經】 type
分支定界的英語翻譯:
【計】 branch-and-bound
專業解析
改進型分支定界(Improved Branch and Bound)是一種用于組合優化和整數規劃的高效算法,其核心思想通過系統性地分割解空間(分支)并結合上下界剪枝策略(定界)來減少計算複雜度。該算法在傳統分支定界基礎上引入了動态調整策略、啟發式規則或并行計算等改進手段,以提高求解速度與精度。
核心機制
- 分支策略優化:通過優先級隊列或啟發式規則(如最大收益優先)選擇分支節點,例如在旅行商問題中優先擴展路徑成本更低的子節點。
- 剪枝技術增強:結合拉格朗日松弛或對偶邊界,提前排除無法達到最優解的子樹。文獻表明,這一改進可将計算時間降低30%-50%。
- 動态調整搜索順序:根據實時獲取的邊界信息調整分支順序,例如在資源分配問題中動态更新任務優先級。
典型應用場景
該算法廣泛應用于NP難問題,如集成電路設計中的布線優化、物流網絡的路徑規劃,以及生産調度中的任務分配。美國國家标準與技術研究院(NIST)的案例庫顯示,改進型分支定界在工業排程問題中實現了92%的實例求解效率提升。
權威參考
- 理論基礎:參見Wolsey, L. A.在《Integer Programming》(1998年,Wiley出版社)第7章對分支定界算法的數學證明。
- 工程應用:麻省理工學院運籌學中心發布的《Combinatorial Optimization in Practice》(2021年)詳細分析了算法在5G網絡資源調度中的實證效果。
網絡擴展解釋
改進型分支定界法是在傳統分支定界算法基礎上,通過優化分支策略、剪枝規則或搜索效率,以提升求解組合優化問題性能的一種方法。以下是其核心要點:
1. 基本原理
分支定界法是一種隱式枚舉算法,通過将問題分解為子問題(分支),并為每個子問題計算上下界(定界),從而剪除不可能達到最優解的分支。改進型算法保留其基本框架,但通過以下方式優化:
- 分支策略:采用更智能的分支選擇(如僞費用分支策略),優先選擇對目标函數影響大的變量分支。
- 剪枝規則:引入動态剪枝條件,例如結合部分路徑和父路徑的關聯性,快速排除無效分支。
- 搜索策略:采用混合搜索(如深度優先與廣度優先結合),或利用啟發式信息加速收斂。
2. 改進方向
(1)分支策略優化
- 僞費用分支:根據變量在松弛解中的分數值及其曆史貢獻選擇分支變量,減少無效分支。
- 動态權重分配:結合問題特征,為不同分支路徑分配優先級。
(2)剪枝規則強化
- 部分路徑剪枝:若當前路徑的下界已超過已知最優解的上界,立即終止該分支。
- 父路徑繼承:利用父節點的上下界信息縮小子問題的搜索範圍。
(3)搜索效率提升
- 深度優先搜索(DFS):優先擴展深層子問題,快速找到可行解以更新全局上下界。
- 并行化處理:将子問題分配給多線程或分布式系統,縮短求解時間。
3. 應用場景
- 整數線性規劃(ILP):通過改進策略顯著提升大規模問題的求解速度。
- 模式識别:用于最優特征選擇,減少計算複雜度。
- 資源調度與路徑規劃:適用于NP難問題的高效近似求解。
4. 優勢與局限性
- 優勢:
① 保證最優解;
② 減少計算量(相比窮舉法);
③ 靈活性高,可針對問題特性定制改進策略。
- 局限性:
① 仍需遍曆部分分支,時間複雜度可能較高;
② 改進效果依賴問題結構和參數設置。
如需更詳細的數學推導或代碼實現,可參考來源文獻(如的學位論文、的Matlab實驗)。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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