メタヒューリスティクスの数理

本日読了。

良書だが絶版?かなり昔の本なので、用語の日本語訳が微妙であるが、ヒューリスティクスの手法を網羅的に解説しており、価値が高い。

なお、筆者がWebにもっといろいろまとめている。

Python言語による実務で使える100+の最適化問題 | opt100

 

基本戦略

  • 近傍探索法と構築法(今風に言うと生成法?)
  • 部品の利用
  • 複数の解の保持と相互の情報交換
  • 問題の変形(スケーリング、微細データの除去、平準化、集約、目的関数の変形)
  • 探索履歴の活用(同じ探索を繰り返さない等)

代表的な手法

  • hill clibming method
  • multiple start
  • iterated local search(hill clibming + kick)
  • simulated annealing method
  • tabu search(近傍内の最良解で、禁断リストにないものを探索)
  • guided local search
  • ant colony method(探索したところにフェロモンが残る)
  • evolutionary algorithm(交叉や突然変異で子孫をつくり、自然淘汰させる)

具体的な問題

  • グラフ分割問題(制約条件とペナルティ付きのグループ分割)
  • 最大安定集合問題(制約条件とペナルティ付きの最大部分集合抽出)
  • グラフ彩色問題(制約条件とペナルティ付きの彩色問題)
  • 巡回セールスマン問題
  • 2次割当問題(総移動距離を最小にする配置)
  • 多制約ナップザック問題
  • 数分割問題(数の組み合わせを分割して合計差を最小にする)