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
思源应助孤独的幻桃采纳,获得10
1秒前
dm11发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
今后应助烂漫的向日葵采纳,获得10
3秒前
3秒前
orixero应助爱听歌的盼易采纳,获得10
4秒前
4秒前
爆米花应助jj采纳,获得10
4秒前
5秒前
汉堡包应助纯真斩采纳,获得10
5秒前
fireking_sid完成签到,获得积分10
6秒前
刻苦鼠标完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
领导范儿应助老实的仇血采纳,获得10
6秒前
ming2026应助甜甜采纳,获得10
7秒前
Wen发布了新的文献求助10
7秒前
穆雨发布了新的文献求助10
7秒前
CC发布了新的文献求助10
8秒前
yy关闭了yy文献求助
9秒前
10秒前
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
脑洞疼应助xuan采纳,获得10
13秒前
13秒前
13秒前
14秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
14秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得30
14秒前
14秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
15秒前
15秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
结算完成签到,获得积分20
15秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(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
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 5000
How to Use Machine Learning in Chemistry: An Introduction 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Discerning Saints: Moralization of Intrinsic Motivation and Selective Prosociality at Work 500
Handbuch Trainingswissenschaft – Trainingslehre 500
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 7583360
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9162077
关于积分的说明 19605961
捐赠科研通 7165434
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3266265
关于科研通互助平台的介绍 2431182
邀请新用户注册赠送积分活动 2257712