基于马尔科夫网混合分布估计算法的多维0-1背包问题求解
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TP273

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国家自然科学基金项目(62573056).


Hybrid distribution estimation using Markov network for multi-dimensional 0-1 knapsack problems
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    摘要:

    针对多维0-1背包问题,提出一种基于马尔科夫网的混合分布估计算法(hDEUM), 使用马尔科夫网络(MRF)作为概率模型, 采用无向图表示变量间的依赖关系. 基于多维背包问题的特性设计解的修复机制和局部增强操作, 有效修复采样后新种群的不可行解, 并设计邻域搜索算子以增强算法的局部搜索能力. 最后基于多个标准测试集进行实验, 通过对比经典进化算法与hDEUM的求解效果验证了所提出算法的有效性和性能的优越性.

    Abstract:

    For the 0-1 multi-dimensional knapsack problem (MdKP), a hybrid distribution estimation algorithm using the Markov network (hDEUM) is proposed, which uses a Markov random field as the probability distribution model and represents the relationships between variables with an undirected graph. To effectively rectify the infeasible solutions in the post-sampling population, a repair mechanism and a local enhancement operator are designed. Additionally, a neighborhood search operator is proposed to enhance the algorithm's local search capability. Experimental results on several standard benchmark sets demonstrate that the proposed hDEUM is effective and outperforms several existing evolutionary algorithms designed for solving the MdKP, validating its superiority for solving the 0-1 MdKP.

    参考文献
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    引证文献
引用本文

王境琦,江振鑫,吴楚格,等.基于马尔科夫网混合分布估计算法的多维0-1背包问题求解[J].控制与决策,2026,41(4):1005-1013

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  • 收稿日期:2025-08-31
  • 最后修改日期:
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  • 在线发布日期: 2026-03-24
  • 出版日期: 2026-04-10
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