【摘 要】
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排序问题是组合优化领域中的一个基本问题,同时也是组合优化研究最为广泛的问题之一。排序问题广泛应用于生产制造、资源调度和物流运输等行业。带服务器的并行专用机排序问题是指工件在加工过程中需要一台服务器进行加载(或安装),即工件必须先经服务器加载到机器上,然后才能进行加工,服务器一次只能对一个工件进行加载操作,专用机的定义是每台机器上需要加工的工件已知。本文主要研究的是两个目标函数为极小化最大完工时间的
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排序问题是组合优化领域中的一个基本问题,同时也是组合优化研究最为广泛的问题之一。排序问题广泛应用于生产制造、资源调度和物流运输等行业。带服务器的并行专用机排序问题是指工件在加工过程中需要一台服务器进行加载(或安装),即工件必须先经服务器加载到机器上,然后才能进行加工,服务器一次只能对一个工件进行加载操作,专用机的定义是每台机器上需要加工的工件已知。本文主要研究的是两个目标函数为极小化最大完工时间的带服务器的并行专用机排序问题,三参数法表示为PDm,S1 fixed-seq,sj=1|Cmax和PDm,S1| fixed-seq,pj=p|Cmax,这两个问题已经被证明了是强NP-难的,本论文主要工作是设计求解上述两个问题的多项式时间近似算法并给出算法最坏情况界的理论证明,并且通过计算机编程计算验证算法的实际效率。特别地,在算法设计时一方面要考虑每机器上工件加工时间总和,另一方面也要兼顾服务器不能有非必要的空闲,从而保证服务器尽可能连续工作。论文结构安排如下。第一章,介绍了组合优化问题概述、近似算法的基本定义和问题的数学模型描述,并对该类问题的研究背景和现状进行分析,得出研究该类问题的目的以及意义。第二章,介绍了一些解决该类问题的预备知识,包括问题描述,符号与最优解下界和本文主要结果。第三章,介绍了PDm,S1|fixed-seq,sj=1|Cmax问题,首先分析了数学规划模型;其次分析了最大剩余优先时间规则的近似算法和最坏情况界;再次分析了基于总加工时间递减规则的近似算法,并对3台机器以及m台机器的情形给出了算法最坏情况界理论证明,之后通过计算机编程进行数值实验以验证算法的实际性能;最后对本章的结论进行简单总结。第四章,介绍了PDm,S1| fixed-seq,pj=p|Cmax问题,首先分析了数学规划模型;其次分析了基于最大工件个数的近似算法对于该问题的可行性;再次对于m台机器不仅给出了 3种特殊情况下算法的最坏情况界,同时给出了一般情况下的最坏情况界和相关数值实验;最后对本章的结论进行简单总结。第五章,对本文所研究的内容进行总结和展望。
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