关于图划分问题的改进的近似算法

本文考虑NP-难的极大图划分(MAX-GP)问题.我们给出应用半定规划(SDP) 松弛的一个一般方法,并且给出包括极大方向割,稠密子图,极大顶点覆盖,极大割,和极大反割在内的图划分问题的改进的近似比.     

0-1多项式规划问题的SDP松弛方法(英)

本文提出了一类新的构造0-1多项式规划的半定规划(SDP)松弛方法. 我们首先利用矩阵分解和分片线性逼近给出一种新的SDP松弛, 该 松弛产生的界比标准线性松弛产生的界更紧. 我们还利用 拉格朗日松弛和平方和(SOS)松弛方法给出了一种构造Lasserre的SDP 松弛的新方法.     

最大割问题和最大平分割问题基于半定规划松弛的近似算法

考虑每条边具有非负权重的无向图, 最大割问题要求将顶点集划分为两个集合使得它们之间的边的权重之和最大. 当最大割问题半定规划松弛的最优解落到二维空间时, Goemans将近似比从0.87856...改进为0.88456. 依赖于半定规划松弛的目标值与总权和的比值的曲线, 此曲线的最低点为0.88456, 当半定规划松弛的目标值与总权和的比值在0.5到0.9044之间时, 利用Gegenbauer多项式舍入技巧, 改进了Zwick的近似比曲线. 进一步, 考虑最大割问题的重要变形------最大平分割问题, 在此问题中增加了划分的两部分的点数相等的要求. 同样考虑了最大平分割问题半定规划松弛的最优解落到二维空间的情形, 并利用前述的Gegenbauer多项式舍入技巧得到0.7091-近似算法.     

基于DC分解的非凸二次规划SDP近似解

本文提出一类基于DC分解的非凸二次规划问题SDP松弛方法,并通过求解一个二阶锥问题得到原问题的近似最优解.我们首先对非凸二次目标函数进行DC分解,然后利用线性下逼近得到一个凸二次松弛问题,而最优的DC分解可通过求解一个SDP问题得到.数值试验表明,基于DC分解的SDP近似解平均优于经典SDP松弛和随机化方法产生的近似解。     

一类混合0-1非凸二次约束二次规划问题的近似算法

研究一类混合0-1非凸二次约束二次规划问题的近似算法.该问题是在M个非凸二次约束与一个基数约束下,求解一个n维向量的极小范数,变量包含M个0-1变量与一个n维连续向量.该问题是NP-难的.在求解其半正定规划(SDP)松弛问题的基础上,提出了一种随机舍入算法,能够得到原始的问题的一个可行解.数值仿真实验结果表明该方法是十分有效的.     

加工时间可控的单台机器排序问题的近似算法

本文研究加工时间可控的单台机器的赋权的总完工时间问题.它是一个NP 难问题.我们利用半定规划松弛的技巧给出它的一个1.2752-近似算法.     

一种新的两道工序柔性流水车间排序问题

本文针对F_2(p),h11.1|m_1=1,m_2=μ≥2|C_(max)这一问题给出了几种近似算法,并对每种近似算法进行了最坏情形分析,给出了最坏情形界.     

稠密k-子图问题的双非负松弛

稠密k-子图问题是组合优化里面一类经典的优化问题,其在通常情况下是非凸且NP-难的。本文给出了求解该问题的一个新凸松弛方法-双非负松弛方法,并建立了问题的相应双非负松弛模型,而且证明了其在一定的条件下等价于一个新的半定松弛模型。最后,我们使用一些随机例子对这些模型进行了数值测试,测试的结果表明双非负松弛的计算效果要优于等价的半定松弛。     

平方度量动态设施选址问题的近似算法

研究了单阶段度量设施选址问题的推广问题平方度量动态设施选址问题. 研究中首先利用原始对偶技巧得到 9-近似算法, 然后利用贪婪增广技巧将近似比改进到2.606, 最后讨论了该问题的相应变形问题.     

组稀疏优化问题精确连续Capped-L_(1)松弛北大核心CSCD

本文主要研究损失函数为凸函数且带有约束的组稀疏正则回归问题及组稀疏正则项的精确连续Capped-L_(1)松弛问题.首先对组Capped-L_(1)松弛问题定义了三类稳定点:D(irectional)-稳定点、C(ritical)-稳定点、L(ifted)-稳定点,然后刻画了这三类稳定点之间的关系.进一步,给出了组Capped-L_(1)松弛问题和原始组稀疏正则问题的最优性条件,并从全局解和局部解角度讨论了松弛问题和原问题解的等价关系.     

稳健交通均衡模型的SDP松弛

交通均衡问题在城市交通管理中具有重要意义.研究均衡交通的目的是通过对稳定交通流进行量化分析、,为决策者提供交通规划及管理的依据.Wardrop交通均衡原理是描述交通均衡问题的基石,本文在其扩展之一的稳健Wardrop(Robust Wardrop,简记为RW)互补均衡模型的基础上,将不确定因素的盒子约束改进为球约束,以改善原有模型的保守度.其次给出带有不确定因素的稳健Wardrop极小化形式及其确定性稳健对应模型(Robust Counterpart,简记为RC).最后通过SDP松弛手段将稳健对应模型(RC)松弛为容易的线性半定规划问题进行求解,并给出实例说明,为不确定因素影响下的交通均衡问题提供了一种新的有效模型及解法.     

几种特殊结构全光网中多播路由的波长分配算法

研究全光WDM网络中多播请求的路由与波长分配问题.给定网络拓扑和一组多播通信请求,要求对其进行路由和波长分配,满足波长连续性和波长无冲突约束,使得所用的波长总数最少.就几类特殊网络进行了研究.首先对二分树网络进行了研究,此时问题是多项式时间可求解的.其次对树网络进行了讨论,证明了即使是星网络,问题也不存在近似比小于m1/2-ρ(0＜ρ＜1))的近似算法,除非NP=ZPP,这里m是星图的边数.随后给出了近似比为(√m 1)(log r/√m 1 1)的近似算法,此结果对一般图也成立.最后考虑了环网和树环网,给出了近似比为3.6和2△的近似算法,这里△是图的最大度.     

求解二次分配问题的拉格朗日松弛新方法

以改进的拉格朗日松弛(Lagrangian relaxation,LR)方法和二次分配问题(quadratic assignment problem,QAP)的线性化模型为基础,给出了求解QAP的拉格朗日松弛新方法,这为有效求解QAP提供了一种新的解决方案.通过求解二次分配基准问题库(QAPLIB)中的实际算例,从实验的角度说明了拉格朗日松弛新方法求解QAP的可行性及存在的不足之处,并对今后进一步的研究工作指明了方向.     

无界区域Stokes 问题非重叠型区域分解算法及其收敛性

本文研究无界区域Stokes方程外问题的利用有限元法和自然边界归化的非蕈叠型区域分解算法,此方法对无界区域Stokes问题非常有效.给出连续和离散情形的D-N算法及其收敛性分析,得到算法收敛的充要条件及充分条件,并得到最优的松弛因子和压缩因子,最后给出数值算例予以验证.     

有预算限制的最大多种物资流问题

研究有预算限制的最大多种物资流问题,给出了这个问题的不依赖物资数k的全多项式时间近似算法,其算法复杂性是O~(-ε2m2).同时,利用有预算限制的最大多种物资流问题的研究结果,我们也得到了费用最小的最大多种物资流问题的近似算法和算法复杂性.     

图的最大二等分问题的低秩可行方向算法

基于图的最大二等分问题的半定规划松弛模型,利用矩阵的低秩分解技巧,给出了该问题的半定规划松弛的一种低秩可行方向算法.在一定的条件下,证明了算法的收敛性.结合0.699随机扰动方法得到原问题的近似最优解.数值实验表明该方法能有效地求解图的最大二等分问题.     

一类带多重核元集在线装箱问题

本文讨论了一类在线变尺寸装箱问题,假定箱子的尺寸可以是不同的.箱子是在线到达的,仅当箱子到达后其尺寸才知道.给定一个带有核元的物品表及其上的核元关系图.我们的目标是要将表中元素装入到达的箱子中,保证任何箱子所装物品不互为核元,即所装物品对应的点所导出的子图是个空图,并使得所用的箱子总长最小.我们证明了该问题是NPHard的,并给出了基于图的点染色、图的团分解和基于背包问题的近似算法,给出了算法的时间复杂度和性能界.     

最小最大树划分的近似算法与最小和树划分的精确算法

本文研究把连通赋权图的点集划分成p个子集,要求每个点子集的导出子图都连通,并且使得所得到的p个子图的最小支撑树中权重最大者的权重达到最小(最小最大树划分问题),或者使得所得到的p个子图的最小支撑树权重之和达到最小(最小和树划分问题)．文中给出了最小最大树划分问题的强NP困难性证明,并给出了一个多项式时间算法,该算法是最小最大树划分问题的竞争比为p的近似算法,同时是最小和树划分问题的精确算法．     

半定矩阵秩极小的非凸精确松弛

本文主要研究半定矩阵秩极小问题(P)的非凸精确松弛及其性质.首先,为求解问题(P),我们引入其Schatten p-范数(0＜p＜1)松弛,记为(Sp).其次,通过定义半定限制等距常数和半定限制正交常数,我们给出了问题(P)有唯—解的充分条件.最后,利用半定限制等距性质,我们给出了问题(P)和(Sp)有相同唯一解的充分条件.特别地,对任意0＜p＜1,我们还得到—个一致的精确恢复条件.     

最小度生成树的一种近似算法

最小度生成树问题是一个NP难问题.本文给出了求最小度生成树的一种近似算法,这种算法得到的生成树的度数比最优解至多大1.