Optimization algorithms for graph layout problems
Algorithmes d’optimisation pour deux problèmes de disposition des graphes
Résumé
This thesis considers two graph layout problems: the cyclic bandwidth problem (CBP) and the minimum linear arrangement problem (MinLA). The CBP is a natural extension of the bandwidth minimization problem (BMP) and the MinLA is a min-sum problem. These problems are widely applied in the real life. Since they are NP-hard problems, it is computational difficult to solve them in the general case. Therefore, this thesis is dedicated to developing effective heuristic algorithms to deal with these challenging problems.Specifically, we introduce two iterated local search algorithms, a memetic algorithm with different recombination operators for the CBP and a set based neighborhood heuristic algorithm to solve the MinLA. The two iterated local search algorithms are experimentallydemonstrated to be able to compete favourably with state-of-the-art methods, the feature of a suitable crossover for the memetic algorithm is identified for the CBP and the set based neighborhood heuristic algorithm is proven to be more efficient than the traditional 2-flip neighborhood algorithm.
Cette thèse considère deux problèmes de disposition des graphes : le problème de la bande passante cyclique (CBP) et le problème de l’agencement linéaire minimum (MinLA). Le CBP est une extension naturelle du problème de minimisation de la bande passante (BMP) et le MinLA est un problème de somme minimale. Ces problèmes sont largement appliqués dans la vie réelle. Puisqu’ils sont NP-difficile, il est difficile de les résoudre dans le cas général. Par conséquent, cette thèse est consacrée au développement d’algorithmes heuristiques efficaces pour faire face à ces problèmes. Plus précisément, nous introduisons deux algorithmes de recherche locale itétée, un algorithme mémétique avec différents opérateurs de recombinaison pour le CBP et une heuristique de voisinage basée sur un ensemble pour résoudre le MinLA. On montre expérimentalement que pour le CBP, les deux algorithmes de recherche locale itéré pouvaient concurrencer favorablement les méthodes de l’état de l’art, le croisement approprié est identifié pour l’algorithme mémétique. On montre également que pour le MinLA, l’heuristique de voisinage basée sur l’ensemble s’est avérée plus efficace que des algorithmes avec voisinage traditionnel à 2-flip.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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