An adaptive binary quantum-behaved particle swarm optimization algorithm for the multidimensional knapsack problem

背包问题 计算机科学 局部最优 数学优化 水准点(测量) 初始化 局部搜索(优化) 算法 启发式 人口 粒子群优化 趋同(经济学) 元启发式 数学 人工智能 社会学 人口学 经济 经济增长 程序设计语言 地理 大地测量学
作者
Xiaotong Li,Wei Fang,Shuwei Zhu,Xin Zhang
出处
期刊:Swarm and evolutionary computation [Elsevier BV]
卷期号:86: 101494-101494 被引量:16
标识
DOI:10.1016/j.swevo.2024.101494
摘要

The multidimensional knapsack problem (MKP) is a classical combinatorial optimization problem with wide real-life applications. Binary quantum-behaved particle swarm optimization (BQPSO) algorithm is a popular heuristic algorithm used in binary optimization. While BQPSO exhibits strong global search capabilities, it is still prone to local optima due to particle aggregation. To address this issue, an adaptive BQPSO (ABQPSO) algorithm is proposed to solve the MKP efficiently. A hybrid encoding population initialization scheme is employed, leveraging specific knowledge of MKP to increase population diversity and improve search efficiency. Furthermore, ABQPSO uses a mapping strategy that converts continuous values into discrete values based on the average position of particles. An adaptive repair operator considering two pseudo-utility ratios is introduced to enable particles to explore different feasible regions, which dynamically adjusts current pseudo-utility ratios based on changes in the global best solution. A local search method is applied to guide particles towards convergence to the optimum. A local sparseness degree measurement and a diversity mechanism are utilized to avoid local optima. To evaluate the effectiveness of ABQPSO, it is compared against ten state-of-the-art algorithms using 168 MKP benchmark instances of varying scales. Experimental results reveal that ABQPSO outperforms the comparison algorithms, especially for large-scale problems, demonstrating better solution accuracy.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
lunarcry完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
wangle发布了新的文献求助10
1秒前
PingLiu驳回了Hello应助
2秒前
2秒前
molihuakai应助kitty采纳,获得10
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
勤劳的沛山完成签到,获得积分10
3秒前
清新的苑博完成签到,获得积分10
3秒前
李健的粉丝团团长应助ff采纳,获得10
3秒前
吉如天完成签到,获得积分10
3秒前
Dddddd完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
lx应助hvacr123采纳,获得10
4秒前
ANNSY发布了新的文献求助10
4秒前
arniu2008应助hvacr123采纳,获得150
4秒前
机灵的冰珍完成签到,获得积分10
4秒前
lx应助hvacr123采纳,获得10
4秒前
lx应助hvacr123采纳,获得10
5秒前
直播员发布了新的文献求助10
5秒前
兰高锋发布了新的文献求助10
5秒前
只会一点点完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
天天快乐应助儒雅沛蓝采纳,获得10
6秒前
6秒前
新手发布了新的文献求助10
6秒前
heheheh完成签到,获得积分20
6秒前
7秒前
传奇3应助勤劳的沛山采纳,获得10
7秒前
7秒前
美丽秋天完成签到,获得积分10
7秒前
杨琳发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
大蘑菇炒小蘑菇完成签到,获得积分10
10秒前
文艺代灵发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
《上海印钞厂志》 3000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
模型平均及其应用 900
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Évora na Idade Média 555
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7340455
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8953700
关于积分的说明 19004548
捐赠科研通 6992451
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3218763
关于科研通互助平台的介绍 2384363
邀请新用户注册赠送积分活动 2198673