Research Article

A parallel hyper-heuristic algorithm for the optimization of one-dimensional bin packing problem

Volume: 19 Number: 1 June 8, 2017
  • Tansel Dökeroğlu
TR EN

Bir boyutlu kutulama probleminin eniyilenmesi için hiper-sezgisel paralel bir algoritma

Abstract

Bir boyutlu kutulama problemi (1BKP), endüstri mühendisliğinin üzerinde en çok çalışılan NP-Zor kombinatoriyal problemlerinden bir tanesidir. Büyük sayıda (elliden fazla) parça içeren problem kümeleri için en iyi çözümün bulunması klasik kaba kuvvet algoritmaları ile yüz yıllarca sürebilmektedir. Bu yüzden (yaklaşık)-optimal çözümleri ile eniyilemeyi tam olarak ya da düşük performans kayıpları ile kısa sürelerde bulabilen sezgisel algoritmalar sıklıkla kullanılmaktadır. Bu çalışma ile birlikte, Gruplama Genetik Algoritmalarında (GGA) kullanılan sezgisel kutulama tekniklerinden sadece bir tanesini kullanan klasik yaklaşımlar yerine, aynı anda birçok sezgisel kutulama tekniğini kullanan hiper-sezgisel paralel bir algoritma (HPGG-1BKP) geliştirildi. En Uygun Boşluğu Doldur (EUBD), İlk Bulduğun Boşluğu Doldur (İBBD) ve En Küçük Boşluğu Bırakarak Doldur (EKBBD) sezgisel kutu doldurma algoritmaları bu algoritmada aynı anda paralel olarak kullanıldı. 1228 bençmark problemi üzerinde yapılan deneyler sonucunda %88.1 başarı ile 1070 optimal sonuç elde edildi. Geri kalan problemler için de sadece bir kutu daha fazla kullanan çözümler üretilerek sonuçlar eniyilendi. Önerilen algoritma Falkenauer GGA ile karşılaştırıldığında %9’a varan iyileşmeler elde edildi.

Keywords

References

  1. [1] Garey, M. R., and Johnson, D. S., Computers and intractability: A guide to the theory of NP-completeness. W.H. Freeman, (1979).
  2. [2] Dokeroglu, T., and Cosar, A., Optimization of one-dimensional bin packing problem with island parallel grouping genetic algorithms. Computers and Industrial Engineering, 75, 176-186, (2014).
  3. [3] Stawowy, A., Evolutionary based heuristic for bin packing problem. Computers and Industrial Engineering, 55, 465–474, (2008).
  4. [4] Burke , E.K., McCollum, B., Meisels, A., Petrovic, S., and Qu, R., A graph-based hyper-heuristic for educational timetabling problems, European Journal of Opertions Research 176, 1, 177–192, (2007).
  5. [5] Burke, E.K., Hyde, M., Kendall, G., Ochoa, G., Ozcan, E., and Woodward, J.R., A classification of hyper-heuristic approaches, in: Handbook of Metaheuristics, Springer US, 449–468, (2010).
  6. [6] Beyaz, M., Dokeroglu, T., and Cosar, A. Robust hyper-heuristic algorithms for the offline oriented/non-oriented 2D bin packing problems. Applied Soft Computing, 36, 236-245, (2015).
  7. [7] Wolpert, D.H., and Macready, W.G., No free lunch theorems for optimization. Evolutionary Computation, IEEE Transactions on, 1, 1, 67-82, (1997).
  8. [8] Cantu-Paz, E., Efficient and accurate parallel genetic algorithms. Kluwer Academic Publishers, (2000).

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Authors

Tansel Dökeroğlu This is me
TÜRK HAVA KURUMU ÜNİVERSİTESİ, MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ, BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

Publication Date

June 8, 2017

Submission Date

June 8, 2017

Acceptance Date

December 20, 2016

Published in Issue

Year 2017 Volume: 19 Number: 1

APA
Dökeroğlu, T. (2017). Bir boyutlu kutulama probleminin eniyilenmesi için hiper-sezgisel paralel bir algoritma. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 19(1), 1-11. https://doi.org/10.25092/baunfbed.319992
AMA
1.Dökeroğlu T. Bir boyutlu kutulama probleminin eniyilenmesi için hiper-sezgisel paralel bir algoritma. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2017;19(1):1-11. doi:10.25092/baunfbed.319992
Chicago
Dökeroğlu, Tansel. 2017. “Bir Boyutlu Kutulama Probleminin Eniyilenmesi Için Hiper-Sezgisel Paralel Bir Algoritma”. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 19 (1): 1-11. https://doi.org/10.25092/baunfbed.319992.
EndNote
Dökeroğlu T (June 1, 2017) Bir boyutlu kutulama probleminin eniyilenmesi için hiper-sezgisel paralel bir algoritma. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 19 1 1–11.
IEEE
[1]T. Dökeroğlu, “Bir boyutlu kutulama probleminin eniyilenmesi için hiper-sezgisel paralel bir algoritma”, Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, vol. 19, no. 1, pp. 1–11, June 2017, doi: 10.25092/baunfbed.319992.
ISNAD
Dökeroğlu, Tansel. “Bir Boyutlu Kutulama Probleminin Eniyilenmesi Için Hiper-Sezgisel Paralel Bir Algoritma”. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 19/1 (June 1, 2017): 1-11. https://doi.org/10.25092/baunfbed.319992.
JAMA
1.Dökeroğlu T. Bir boyutlu kutulama probleminin eniyilenmesi için hiper-sezgisel paralel bir algoritma. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2017;19:1–11.
MLA
Dökeroğlu, Tansel. “Bir Boyutlu Kutulama Probleminin Eniyilenmesi Için Hiper-Sezgisel Paralel Bir Algoritma”. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, vol. 19, no. 1, June 2017, pp. 1-11, doi:10.25092/baunfbed.319992.
Vancouver
1.Tansel Dökeroğlu. Bir boyutlu kutulama probleminin eniyilenmesi için hiper-sezgisel paralel bir algoritma. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2017 Jun. 1;19(1):1-11. doi:10.25092/baunfbed.319992

Cited By

OPTIMIZATION OF STOCK KEEPING AND SPACE UTILIZATION POLICY FOR A WAREHOUSE

Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi

https://doi.org/10.31796/ogummf.1432654