کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5777274 1632573 2017 8 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Drawing graphs with mathematical programming and variable neighborhood search
ترجمه فارسی عنوان
رسم گراف‌ها با برنامه‌نویسی ریاضی و جستجوی همسایگی متغیر
کلمات کلیدی
رسم گراف شبکه‌ای، برنامه‌نویسی عدد صحیح مختلط، جستجوی همسایگی متغیر.
فهرست مطالب مقاله
چکیده

کلمات کلیدی

1-‌  مقدمه 

2-‌ تعریف مسأله 

3‌- مدل MIP برای جاگذاری بهینه 

4-‌ مدل MIP برای مسیریابی بهینه 

5‌-   رویکرد اکتشافی برای مرحله اول 

شکل 1: حرکات مورداستفاده در رویکرد اکتشافی‌مان به‌ترتیب، به این صورت توصیف می‌شوند: 

6‌ - آزمایش‌های محاسباتی و نتیجه‌گیری‌ها 

شکل 2. مقایسه بین روش‌های دقیق و اکتشافی

شکل 3: سمت چپ: دیاگرام رابطه شیء موجود در اینترنت

 
ترجمه چکیده
در مسأله رسم گراف، مجموعه‌ای از نمادها باید در صفحه قرار داده شوند و مسیر پیوندهایشان مشخص شود. برای رسم دیاگرام‌های واضح و خوانا، این مسأله معمولاً با کمینه‌سازی تلاقی یال‌ها و ناحیهُ اشغال‌شده و در نتیجه تشکیل مسأله NP-سخت، حل می‌شود. در تحقیقات‌مان، بر رسم دیاگرام‌های رابطه شیء (ER ) تأکید می‌شود، نسخهُ مشکل‌سازی از این مسأله که در آن اندازه گره‌ها متفاوت است. درباره مدل‌های برنامه‌نویسی ریاضی برای این دو مرحله از جواب، جایگذاری گره و مسیریابی پیوند، بحث می‌کنیم و حل دقیق‌شان با حل‌کننده برنامه‌نویسی عدد صحیح ارزیابی می‌شود. از آنجا که مشاهده شد که حل دقیق مرحله اول دشواری خاصی دارد، روش اکتشافی جستجوی همسایگی متغیر ترکیبی (VNS) پیشنهاد داده می‌شود. با استفاده از تکنیک‌های IP، جواب‌های اثبات‌پذیر بهینه (یا تقریباً بهینه‌ای) را برای این دو مرحله متفاوت بدست آوردیم، که البته نیاز به محاسبات زیادی دارد. همچنین، نشان می‌دهیم که این رویکرد اکتشافی مبتنی بر VNS می‌تواند در زمان‌های بسیار کوتاه، جواب‌های تقریباً بهینه‌ای را برای سخت‌ترین بخش فرآیند حل ارائه کند. با هر یک از این دو روش، ترسیماتی را انجام داده‌ایم که به‌وضوح از جواب‌های موجود بهتر هستند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه ریاضیات ریاضیات گسسته و ترکیبات
چکیده انگلیسی

In the Graph Drawing problem a set of symbols must be placed in a plane and their connections routed. To produce clear, easy to read diagrams, this problem is usually solved trying to minimize edges crossing and the area occupied, resulting in a NP-Hard problem. Our research focuses in drawing Entity Relationship (ER) diagrams, a challenging version of the problem where nodes have different sizes. Mathematical Programming models for the two solution phases, node placement and connection routing, are discussed and their exact resolution by an Integer Programming (IP) solver is evaluated. As the first phase proved to be specially hard to be solved exactly, a hybrid Variable Neighborhood Search (VNS) heuristic is proposed. Using IP techniques we obtained provably optimal (or close to optimal) solutions for the two different phases, at the expense of a large computational effort. We also show that our VNS based heuristic approach can produce close to optimal solutions in very short times for the hardest part of the solution process. Using either methods we have produced clearly better drawings than existing solutions.

ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Electronic Notes in Discrete Mathematics - Volume 58, April 2017, Pages 207-214
نویسندگان
, ,