一种改进的自组织映射算法求解旅行商问题

2012-08-17 15:01:28黄冬梅河北农业大学理学院河北保定071000
上海第二工业大学学报 2012年1期

管 琳,张 博,黄冬梅(河北农业大学理学院,河北保定 071000)

一种改进的自组织映射算法求解旅行商问题

管 琳,张 博,黄冬梅
(河北农业大学理学院,河北保定 071000)

目前,没有求解旅行商问题的非常有效的方法。提出了一种求解该问题的LNSOM算法,在自组织映射算法的基础上,改进了学习率和邻域函数变量。利用matlab 2011软件进行求解,其中5个旅行商问题实例的结果优于MSTSP和SETSP算法,另外,10个实例的平均误差为1.445 6 %。实验结果表明,新算法的误差更小,并保持了SOM算法较低的计算复杂度。

旅行商问题;自组织映射;学习率;邻域函数

0 引言

旅行商问题,即TSP(traveling salesman problem)是一个典型的组合优化问题,其要求很简单:在n个城市的集合中,找出一条经过每个城市各一次,最终回到起点的最短路径。TSP没有限定路径的方向,所以其旅行方案数为(n≥4)种[1]。由于TSP问题难以求解,所以至今尚未找到非常有效的求解方法。

由于TSP问题代表了一类组合优化问题,在实际工程中有许多应用,如计算机联网、电子地图、交通诱导、电气布线、VLSI单元布局、ATM分组交换网等。鉴于其重要的工程与理论价值,TSP常作为算法性能研究的典型算例,但求其最优解的代价是指数级的,因此,对其近似解的研究一直是算法设计的一个重要课题[2]。

近些年,智能计算也被应用于求解TSP的问题上,主要有遗传算法、蚂蚁算法、免疫算法、神经网络算法等。文献[3-5,8]都是在SOM算法的基础上融合了其他方法来求解TSP问题,取得了一定的成果。另外,2003年Frederico提出的SETSP (SOM Efficiently applied in the TSP) 算法[6],以及2006年白艳萍提出的MSTSP (Modified SOM applied to the TSP) 算法[7]也得到了不错的结果。……

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