4.9 Optimization

在一些重要的约束规划应用领域,如调度、排序、规划等,出现了csp, csp除了必须满足的约束外,还有一个必须优化的目标函数f。在不丧失通用性的前提下,我假定下面的目标是找到一个最小化f的解,并且f是CSP所有变量的函数。我还假设在CSP模型中添加了一个变量c,并且约束为等于目标函数;即c = f(X),其中X是CSP中的变量集。我称之为目标约束 objective constraint。

优化求解csp,常用的方法是通过求解一系列csp得到最优解;即一系列的满意度问题。文献中已经提出并评价了几种变体。Van Hentenryck[128]提出了一种基于约束的分支绑定版本。首先,回溯搜索用于找到满足约束条件的任意解p。然后将一个约束添加到表单c < f(S)的CSP中,该约束排除了并不比该解决方案更好的解决方案。然后找到增强的CSP的新解决方案。这个过程重复进行,直到得到的CSP无法满足,在这种情况下,最后找到的解决方案被证明是最优的。Baptiste、Le Pape和Nuijten[9]建议对c的可能值进行迭代,方法是:(i)从dom(c)中的最小值迭代到最大值,直到找到解决方案;(ii)从最大值迭代到最小值,直到不再找到解决方案;当然,每一次我们都在用回溯搜索算法解决一个满意度问题。为了使这些方法有效,必须将约束传播技术应用于目标约束。例如,关于调度中出现的几个目标函数的目标约束的传播技术,请参见[9,第5章]。

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