A multi-action deep reinforcement learning framework for flexible Job-shop scheduling problem

计算机科学 强化学习 人工智能 调度(生产过程) 作业车间调度 马尔可夫决策过程 图形 工作车间 水准点(测量) 数学优化 机器学习 地铁列车时刻表 马尔可夫过程 流水车间调度 理论计算机科学 数学 操作系统 统计 大地测量学 地理
作者
Kun Lei,Peng Guo,Wenchao Zhao,Yi Wang,Linmao Qian,Xiangyin Meng,Liansheng Tang
出处
期刊:Expert Systems With Applications [Elsevier BV]
卷期号:205: 117796-117796 被引量:149
标识
DOI:10.1016/j.eswa.2022.117796
摘要

This paper presents an end-to-end deep reinforcement framework to automatically learn a policy for solving a flexible Job-shop scheduling problem (FJSP) using a graph neural network. In the FJSP environment, the reinforcement agent needs to schedule an operation belonging to a job on an eligible machine among a set of compatible machines at each timestep. This means that an agent needs to control multiple actions simultaneously. Such a problem with multi-actions is formulated as a multiple Markov decision process (MMDP). For solving the MMDPs, we propose a multi-pointer graph networks (MPGN) architecture and a training algorithm called multi-Proximal Policy Optimization (multi-PPO) to learn two sub-policies, including a job operation action policy and a machine action policy to assign a job operation to a machine. The MPGN architecture consists of two encoder-decoder components, which define the job operation action policy and the machine action policy for predicting probability distributions over different operations and machines, respectively. We introduce a disjunctive graph representation of FJSP and use a graph neural network to embed the local state encountered during scheduling. The computational experiment results show that the agent can learn a high-quality dispatching policy and outperforms handcrafted heuristic dispatching rules in solution quality and meta-heuristic algorithm in running time. Moreover, the results achieved on random and benchmark instances demonstrate that the learned policies have a good generalization performance on real-world instances and significantly larger scale instances with up to 2000 operations.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
zyyz616完成签到,获得积分10
2秒前
桐桐应助mizhou采纳,获得10
4秒前
liu完成签到,获得积分10
4秒前
8R60d8应助青柠采纳,获得10
4秒前
默默发布了新的文献求助10
5秒前
鸽子的迷信完成签到,获得积分10
8秒前
小贩发布了新的文献求助10
8秒前
是真的完成签到 ,获得积分10
10秒前
taotao完成签到,获得积分10
11秒前
灵巧的翠风完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
15秒前
huangsi发布了新的文献求助10
15秒前
美满的咖啡豆完成签到,获得积分10
16秒前
宋艳芳完成签到,获得积分10
17秒前
wmmm完成签到,获得积分10
18秒前
WQ发布了新的文献求助10
18秒前
小贩完成签到,获得积分10
20秒前
李雷完成签到 ,获得积分10
20秒前
21秒前
我爱学习完成签到,获得积分10
21秒前
爆米花应助Avalon采纳,获得10
22秒前
CodeCraft应助wanwan采纳,获得10
22秒前
尧九完成签到,获得积分10
24秒前
小余同学完成签到,获得积分10
27秒前
默默发布了新的文献求助10
28秒前
隐形曼青应助樊书南采纳,获得10
28秒前
29秒前
浮浮世世发布了新的文献求助10
32秒前
33秒前
圈儿完成签到,获得积分10
35秒前
浮浮世世完成签到,获得积分10
36秒前
纪亦竹发布了新的文献求助10
36秒前
凡凡没烦恼完成签到,获得积分20
36秒前
38秒前
henny完成签到 ,获得积分10
38秒前
40秒前
樱花出行中完成签到,获得积分20
43秒前
43秒前
43秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 370
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
Aktuelle Entwicklungen in der linguistischen Forschung 300
Current Perspectives on Generative SLA - Processing, Influence, and Interfaces 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3991903
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3533023
关于积分的说明 11260405
捐赠科研通 3272329
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1805693
邀请新用户注册赠送积分活动 882626
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809425