提升最大平衡二分图问题性能的新局部搜索框架

0 下载量 193 浏览量 更新于2024-08-27 收藏 567KB PDF 举报
本文主要探讨了"New Heuristic Approaches for Maximum Balanced Biclique Problem",该研究关注于解决最大平衡二分图问题(Maximum Balanced Biclique Problem,MBBP)。MBBP是最大团问题(Maximum Clique Problem,MCP)的重要扩展,由于在工业界具有广泛的应用,如社交网络分析、生物信息学中的蛋白质相互作用网络等,寻找最大平衡二分图对于理解复杂系统中的结构和关系至关重要。 作者们提出了一种新的局部搜索框架,这个框架的核心是结合了四种优化策略来增强MBBP的求解效率。框架的核心在于交替进行两个阶段:一是通过添加顶点对(vertex pairs)进行扩展,二是通过移除顶点对进行重启。这展示了对算法动态调整和迭代优化的重视。 首先,针对顶点对的添加,文章提出了三种不同的选择策略。这些策略可能是基于度分布、连接性分析或者邻域搜索,旨在尽可能地增加新加入的二分图的平衡性,即两个顶点集的大小之差尽可能小。 其次,为了提高重启阶段的效率,研究人员设计了一个强大的自适应重启(Robust Self-Adaptive Restarting Heuristic),这种策略可以根据算法当前的状态和性能动态调整,比如当遇到局部最优陷阱时,通过移除部分顶点对,重新启动搜索过程,从而跳出局部最优,探索全局最优解。 在大规模图(massive graphs)的情况下,这种局部搜索框架尤为重要,因为它能够在处理大量节点和边的情况下保持高效的搜索,避免了全局搜索的高时间复杂性。同时,通过自适应性和灵活性,它能够更好地应对不同规模和复杂度的问题实例。 论文在2018年发表在《信息科学》(Information Sciences)期刊上,从接收修订到最终在线发布的时间线清晰可见,这表明研究者对其研究成果有严谨的学术态度。这篇论文为MBBP问题提供了创新的求解策略,对提升算法在实际应用中的性能和效率有着重要的贡献。