O(1) delta part computation technique for the quadratic assignment problem

• Видавець: Навчально-науковий комплекс "Інститут прикладного системного аналізу" НТУУ "КПІ" МОН та НАН України
• Дата: 2015
• Автори: Podolsky, S.V., Zorin, Yu.M.
• Формат: Стаття
• Мова: English
• Опубліковано: Навчально-науковий комплекс "Інститут прикладного системного аналізу" НТУУ "КПІ" МОН та НАН України 2015
• Назва видання: Системні дослідження та інформаційні технології
• Теми: Математичні методи, моделі, проблеми і технології дослідження складних систем
• Онлайн доступ: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/116059
• Цитувати: O(1) delta part computation technique for the quadratic assignment problem / S.V. Podolsky, Yu.M. Zorin // Системні дослідження та інформаційні технології. — 2015. — № 2. — С. 112-121 . — Бібліогр.: 8 назв. — англ.

The quadratic assignment problem is rightfully considered to be one of the most challenging problems of combinatorial optimization. Since this problem is NP-hard, the use of heuristic algorithms is the only way to find in a reasonable time a solution that is close to optimal. One of the most effective heuristic algorithms is the Robust Tabu Search, which is the basis of many subsequent metaheuristic algorithms. The paper describes a novel approach to scanning the neighborhood of the current solution that allows reducing by half the number of delta values that were required to be computed with complexity O(N) in most of the heuristics for the quadratic assignment problem. Using the correlation between the old and new delta values, obtained in this work, a new formula of complexity O(1) is proposed. The results obtained leads up to 25% performance increase as compared to such well-known algorithms as the Robust Tabu Search and others based on it. The formula obtained in this paper may be successfully applied to other heuristics using a full scan of the solution neighborhood.