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Q学习模因算法求解可重入置换流水车间调度问题OA

Q-learning memetic algorithm for solving the reentrant flow-shop scheduling problem

中文摘要英文摘要

可重入置换流水车间调度问题作为生产调度领域中的一个经典NP难问题,其不规则且庞大的解空间给常见智能优化算法的搜索带来了挑战.为了应对这一难题,设计了一种基于Q学习的模因算法,该算法能够自适应地选择全局搜索算子,以最小化最大完工时间.在基于Q学习的模因算法中,针对问题特性设计了 4 种全局搜索算子;融入Q学习机制,Q学习能够帮助算法在迭代过程中自适应地选择适合当下的全局搜索算子,提高算法的效率;在种群更新阶段,采用了基于质量和距离的种群更新机制,不仅确保了解的质量,也维护了种群的多样性.通过仿真实验和与其他算法的对比实验,验证了所提出的基于Q学习的模因算法在求解可重入置换流水车间调度问题(reentrant permutation flow-shop scheduling problem,RPFSP)问题上的有效性和鲁棒性.

The reentrant permutation flow-shop scheduling problem,as a classic NP-hard problem in the field of production scheduling,presents a challenging irregular and large solution space,which poses difficulties for the search of common intelligent optimization algorithms.To tackle this problem,this paper designs a Q-learning-based memetic algorithm that can adaptively select global search operators to minimize the maximum completion time.In the Q-learning-based memetic algorithm,we first design four global search operators tailored to the problem characteristics;second,the integration of the Q-learning mechanism enables the algorithm to adaptively select the most suitable global search operators during the itera-tive process,thereby enhancing the algorithm's efficiency;finally,in the population update phase,we adopt a population update mechanism based on quality and distance,which not only ensures the quality of the solution but also maintains the diversity of the population.Through simulation experiments and comparative experiments with other algorithms,we verify the effectiveness and robustness of the Q-learning-based memetic algorithm proposed in solving the RPFSP problem.

吕卓红;李作成;钱斌;胡蓉

昆明理工大学 信息工程与自动化学院,昆明 650500||昆明理工大学 云南省高校工业智能与系统重点实验室,昆明 650500昆明理工大学 信息工程与自动化学院,昆明 650500||昆明理工大学 云南省高校工业智能与系统重点实验室,昆明 650500昆明理工大学 信息工程与自动化学院,昆明 650500||昆明理工大学 云南省高校工业智能与系统重点实验室,昆明 650500昆明理工大学 信息工程与自动化学院,昆明 650500||昆明理工大学 云南省高校工业智能与系统重点实验室,昆明 650500

信息技术与安全科学

可重入置换流水车间模因算法Q学习自适应种群更新

reentrantflow-shopmemetic algorithmQ-Learningadaptivepopulation update

《重庆邮电大学学报(自然科学版)》 2026 (1)

74-82,9

国家自然科学基金项目(62173169,61963022)云南省基础研究重点项目(202201AS070030)云南省高校工业智能与系统重点实验室建设项目(KKPH202403003) National Natural Science Foundation of China(62173169,61963022)Basic Research Key Project of Yunnan Province(202201AS070030)Construction Project of Higher Educational Key Laboratory for Industrial Intelligence and Systems of Yunnan Province(KKPH202403003)

10.3979/j.issn.1673-825X.202411180264

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