基于变量权重的约束满足问题启发式算法研究

来源 :吉林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:a242269752
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
约束满足问题是人工智能领域重要的研究方向之一,主要用于求解实际问题和学术问题。约束满足问题技术解决问题的主要思想是:首先将待求解问题抽象成一个约束网络模型,然后利用约束满足问题相关求解算法对得到的约束网络模型进行求解。目前求解约束满足问题的算法主要包括:回溯搜索算法、局部推理算法以及启发式算法等。基于回溯搜索的MAC算法是目前求解约束满足问题使用最广泛的搜索算法,其算法思想是采用回溯搜索策略,在选择变量进行实例化后,利用相容性算法对约束网络进行约束传播,删除变量论域中不满足相容性条件的值,从而压缩约束网络,减小搜索空间,简化求解过程。在使用MAC算法求解规模较大的约束满足问题时,不合理的变量实例化顺序,常常会导致搜索树的体积过于庞大,严重影响求解效率。然而在回溯搜索过程中,由于约束网络的状态经常发生改变,因此寻找一个最优的变量实例化顺序的难度非常大。为了解决这一问题,学者们提出了启发式的概念。在对变量进行实例化之前,使用启发式算法进行变量和值的选择,尽可能地缩减搜索树的规模。变量排序启发式算法的作用是根据启发式规则指导回溯搜索算法选择变量进行实例化,避免冗余搜索,提高求解效率。变量排序启发式算法根据变量实例化顺序在搜索过程中是否发生改变分为静态变量排序启发式算法和动态变量排序启发式算法两种。静态变量排序启发式算法根据约束网络的初始结构和属性,在搜索开始前就确定了变量的实例化顺序。动态变量排序启发式算法的原理是利用回溯搜索过程中产生的有利于求解的启发信息,在选择变量时,首先为每个变量计算一个启发式得分,然后根据启发式得分选择变量。回溯搜索是一个动态的过程,静态变量排序启发式算法在搜索初始确定的变量实例化顺序,不能时刻适应不断变化的约束网络状态。因此,在实际求解中常使用动态变量排序启发式算法。目前学者们已经提出了许多优秀的动态变量排序启发式算法,其中包括基于变量论域大小的Dom启发式、基于变量动态度的Ddeg启发式、基于约束权重的Wdeg启发式、基于紧度的Tdeg启发式以及基于变量实例化次数的Variable_try启发式。启发式算法通常具有良好可扩展性,不同的启发式相互结合通常能够得到启发能力更强的启发式。结合了Dom启发式与Wdeg启发式的Dom/Wdeg启发式是目前平均求解效率最高的动态变量排序启发式算法。本文对目前使用比较广泛的Wdeg启发式进行研究分析,针对其不足之处,进行了相应的优化,提出了更加高效的启发式算法,具体工作如下:(1)对约束满足问题背景知识和目前主流的动态变量排序启发式进行了介绍和分析,主要包括约束满足问题基本概念、相容性算法、MAC算法、Ddeg启发式、Wdeg启发式、Tdeg启发式以及Variable_try启发式。(2)针对Wdeg启发式的不足,提出了变量权重的概念以及基于变量权重的相关动态变量排序启发式,并通过大量实验验证新启发式在求解约束满足问题时具有较强的启发能力。
其他文献
α噪声背景下信号处理问题是目前信号处理领域的热点和前沿研究问题,而α噪声背景下的谐波恢复问题是该领域的重点研究方向之一,在声纳、通信、生物医学、信道均衡、语音恢复
基于铌酸锂的微液滴光操控技术是利用激光照射铌酸锂晶片在其表面形成的虚拟电场对微液滴进行操控的一项新型微操控技术。它将传统电操控法和光压操控法结合到一块,集二者的
改革开放四十年来,随着经济的繁荣人们的生活理念也发生了很大的转变,从开始的不了解人寿保险到现在的积极购买人寿保险.更多的家庭意识到人寿保险对他们现在以及未来生活保
随着“服务经济时代”迈进的脚步越来越快和我国产业结构的迅速转型,服务业发展水平越来越成为衡量区域经济发展程度的重要标志。而我们现在正处于一个品牌争霸的世纪,企业也
随着全球性生态危机的加剧,人类面临着经济发展、资源可持续利用和环境保护的三重压力,然而传统的研究仅以经济高水平增长为目标对产业结构进行优化调整,忽视了资源、环境和
在经济高速发展的今天,利率作为金融市场最核心、最基础的指标之一,如何能将利率的变化研究清楚,使其对未来的经济起到预测和指引的作用,是目前所有人都很关注的问题。为了能
乡村的建设作为一个系统的工程,是一个国家长期发展的战略部署,建设美丽乡村也是国家新农村建设工作的延续与提升。党的十八大报告提出:“要努力建设美丽中国,实现中华民族永
知识扩散是知识价值实现的必要环节,是知识生产的必要条件之一。在学科领域之间,知识扩散是通过文献间的引用关系表现出来的,这些引用关系构成了学科间知识扩散的脉络和路径,
无线传感器网络由于低成本、自组织、大规模、易部署等优良特性使其在环境监测、精准农业、智慧医疗、智能交通、目标跟踪等众多领域有着广泛的应用。由于存在网络应用环境恶
创新能力是一个企业乃至国家发展的基本动力,技术创新型企业作为国家和社会创新的主力军,发挥着越来越重要的作用。一方面,技术创新型企业不断创新,利用技术优势占据市场;另