📐 优化算法
调度、组合与多目标优化、适应度景观分析以及能源系统优化的研究。
优化研究专注于开发解决复杂组合与连续优化问题的方法,特别关注柔性车间调度问题、多目标优化以及适应度景观分析。其中的一个核心思路是在优化框架中引入机器学习方法,特别是强化学习和深度学习。
调度与组合优化
基于深度强化学习的柔性车间调度
这是一项关于利用深度强化学习解决柔性车间作业调度问题 (FJSP) 的广泛研究计划。我们的工作从多个角度切入该问题:
- 图表征: 提出了一种新型图表征方法,用于通过深度强化学习生成多样化的调度策略。
- 实时求解: 将约束规划与深度学习相结合,实现动态、实时的调度。
- 离线强化学习: 从历史数据中学习调度策略,无需与在线环境实时交互。
- 自我评估: 开发了在缺乏真实标签的情况下评估调度决策的方法。
用于调度的行为克隆
多任务指派调度器 (Multi-Assignment Scheduler):一种解决车间调度问题的全新行为克隆方法。利用模仿学习,从专家演示中学习调度启发式规则。
多目标优化
双目标组合优化
研究具有异构目标的双目标组合优化问题(例如,一个连续目标和一个离散目标)。开发在此类背景下进行帕累托前沿逼近的算法。
强化学习问题的 MOEA 性能评测
系统性地对进化多目标算法 (MOEA) 在解决连续多目标强化学习问题上的表现进行了评测。在强化学习基准环境套件中对比了 NSGA-II、MOEA/D 及其他前沿 MOEA。
适应度景观分析
问题结构分析
通过适应度景观分析研究优化问题的结构特征。旨在理解为什么某些问题对特定算法具有挑战性,以及景观特征如何与算法性能相关联。
NK 景观与问题类别
研究 NK 景观模型及其相关的基准问题类别,以理解组合优化问题的难度。分析问题结构如何影响进化算法的行为。
能源系统优化
精选论文
- Santana R, Mendiburu A and Lozano JA (2017). A comparison of probabilistic-based optimization approaches for vehicle routing problems. GECCO 2017.
- Santana R, Larrañaga P and Lozano JA (2014). A probabilistic evolutionary optimization approach to compute quasiparticle braids. GECCO 2014.
- Ceberio J, Santana R, Mendiburu A and Lozano JA (2015). Mixtures of Generalized Mallows models for solving the quadratic assignment problem. CEC 2015.
- González-Arenas Z, Jiménez-Sobrino JC, Lozada-Chang L and Santana R (2008). Parameter estimation of diffusion processes using EDAs. CEC 2008.
- Santana R, Mendiburu A and Lozano JA (2016). Evolutionary Approaches to Optimization Problems in Chimera Topologies. GECCO 2016.
- Khargharia HS, Shakya S, Santana R, Oliveira M and Mooney P (2020). Automated hyper-heuristic design using EDA and domain knowledge for nurse scheduling problems. CEC 2020.
- Santana R and Shakya S (2020). Dynamic programming operators for bi-objective TTP problem. GECCO 2020.
- Arenas ZG, Jimenez JC, Lozada-Chang L-V and Santana R (2021). Estimation of distribution algorithms for the computation of innovation estimators of diffusion processes. Mathematics and Computers in Simulation.
- Murua M, Galar D and Santana R (2022). Solving the multi-objective Hamiltonian cycle problem using a Branch-and-Fix based algorithm. Journal of Computational Science.
- Irurozki E, Ceberio J, Santamaria J, Santana R and Mendiburu A (2018). Algorithm 989: perm_mateda: A Matlab Toolbox of Estimation of Distribution Algorithms for Permutation Problems. ACM TOMS.
- Ponce M and Santana R (1997). A hybrid genetic algorithm for a Hamiltonian path problem. CIMAF 1997.
- Ponce-de-Leon M, Ponce M and Santana R (1996). A genetic algorithm for a Hamiltonian path problem. GECCO 1996.