シュタイナーツリー問題の実際のアプリケーション?


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シュタイナーツリー問題(STP)の実際のアプリケーションはありますか?

VSLIチップ設計がSTPの優れたアプリケーションであることを理解しています。STPの観点から定式化できる、人々が提案できる現実世界の問題の他の例はありますか?

背景:私は博士課程の研究を始めており、大規模な組み合わせ最適化問題の分解と解決にハイブリッドメタヒューリスティックスと主双対法を使用することを検討しています。私はSTPに魅力を感じており、それを研究するための多くの現実的な動機があるのか​​、それとも理論的に興味があるのか​​疑問に思っています。

回答:


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私は現在、私の博士課程の提案を書いています。これは、パラメータ化された複雑さ、主にツリー分解から理論を現実的なネットワーク最適化問題に適用する方法を見つけることに関するものです。しかし、私は主にSteiner Treeで作業することを計画しています。それは単純であり、多くのペーパー/ベンチマークが利用可能であるため、最後の場所では作業しません。

私もそれを研究するための実用的な動機を見つけるのに苦労しているので、この質問につまずいた。その実用的な関連性は、バニラSTPの一般化であるがより柔軟な膨大な量の最適化問題によってより簡単に動機付けられると思います。ここにすばらしいリストがあります:http : //theory.cs.uni-bonn.de/info5/steinerkompendium/netcompendium.pdf

系統樹で言及されている問題のいくつかはSTPとして直接定式化できると思いますが、私は論文を完全に読んでいません。

接続された施設配置と単一のソース賃貸・オア・買いのためのこのアルゴリズムも興味深いです:http://sma.epfl.ch/~eisenbra/Publications/jcss08cfl_final.pdf 直接STPとしてモデル化されていないが、これらの問題に対する解決策を持っていますコアはスタイナーツリーであり、アルゴリズムはSTP近似アルゴリズムを直接利用してその部分を解決します。

また、あなたがこのページに興味があるかもしれないSTPのためのヒューリスティクスについて:http://dimacs11.cs.princeton.edu/workshop.html が提示されているかなりの数の新たな競争のアルゴリズムがあります。


編集:ウィリアムクックのこの本もご覧ください。

巡回セールスマンを求めて

それはTSPについてですが、それは同様に理論的です。第3章には、簡単なツアーの検索だけでなく、TSPを解決することで解決できる予期しない問題が含まれています。適用可能性の理由の一部は、非常に強力でアクセス可能なTSPソルバーがそこにあり、設計の問題をTSPのように言い換えることが容易であるという事実のようです。同じタイプのアプリケーションがSTPで見つかる可能性があるので、本当に刺激的であることがわかりました(ただし、「業界標準」のソルバーがないため、実際には起こりません)。一部の章はGoogleブックで無料ですが、完全版を入手することをお勧めします。これにより、最良の例のいくつかが省略されます。


たくさんのご意見ありがとうございました。問題の概要は特に役に立ちました。
guskenny83

@ guskenny83後で見つけた、あなたにとっても興味深いかもしれないものを追加しました
Thomas Bosman

そのおかげで、私はしばらくの間その本を読むことを考えていましたが、私はそれを回避したことがありません..
guskenny83

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ここで私のコメントについてこれ以上詳しく説明しなかったことを前に謝罪します。しかし、ルーティング情報を解決する際にSTPを使用するアプローチも検討しました。実際、多項式空間にはすでにいくつかのアプリケーションがあり、最短距離のルーティングは頂点を追加して、たとえば州間高速道路から地上道路に、より短い距離のルート(方向)に到達するように指示します。速度や交通状況によっては、速度が遅くなる場合があります。

計算は厳密に距離を考慮しました。トラック運送業界は、住宅街や路地などをルーティングに利用できなかったため、申請として部分的に拒否されました。しかし、サイクリング、ウォーキング、ハイキングは可能でした。交通手段を選択できるので、Googleマップにこれが含まれているようです。これにより、対象となるルートの数が増えるため、より洗練されたポイントが可能になります。たとえば、市内バス、自転車、または徒歩での移動は、通常、州間高速道路にルーティングされません。

以前のバージョンのGoogle APIには、このルーティングに関するいくつかの情報がありました。それがまだそこにあるかどうかはわかりませんが、これは約3年前のことです。幸運を。

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