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物联网时代
物流配送算法
如果一个人告诉你
13,717,421
可以写成两个较小的数的乘积,你想要知道这个说法是否正确的话,必须枚举出所有的情况,挨个数字尝试。但如果他告诉你,这个数可以写成3607
乘上3803
,你只需要计算一次便可以知道他说的是对的。
这类问题都属于不确定问题,由此引申出一个重要的数学难题 —— NP 完全问题。
# NP 完全问题
启发式算法的思想是:在不断解决问题的过程中寻找解决问题的最优方案。启发式算法实际上是通过不断地选择调优,以寻找到近似的最优解。在物流算法中,人们也是以此来解决经典的旅行商问题。
# 旅行商问题
TSP 问题在交通运输、电路板线路设计以及物流配送等领域内有着广泛的应用,国内外学者对其进行了大量的研究。由于这类问题数据规模太大,想要用精确算法求解往往显得无能为力。因此,在后来的研究中,国内外学者重点使用启发式算法来寻找近似最优解,这类算法主要有模拟退火算法、遗传算法、蚁群算法等。
# 模拟退火算法
美中不足的是,模拟退火算法为了获得全局最优解,要求较高的初始温度,要求退火的速度足够慢,要求较低的终止温度和各种温度下足够多次的抽样,这就使得优化过程长,特别是对于规模大的实际问题。因此,优化效率不高是标准模拟退火算法的主要缺点。其次,由于模拟退火算法对初始温度很敏感,参数的选择也是应用该算法的难题之一。
# 遗传算法
但遗传算法的参数选择比较困难,在避免“早熟”收敛和提高收敛速度方面没有通用的好方法,只能针对具体问题进行具体设计。
# 蚁群算法
物流算法的未来
另外,硬件的发展也会促进物流算法的优化,当计算效率大幅提升,精确算法也将在物流算法行业一展身手。如今启发式近似算法百花齐放,机器学习、人工智能在物流优化中大放异彩。但我们深知,启发式算法仍有建模难、模拟久、成本高等缺点,物流算法的发展依旧任重而道远。好在,一代又一代的程序员前赴后继,我们有理由坚信,长路漫漫,未来可期。
本文分享自微信公众号 - 五分钟学算法(CXYxiaowu)。
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