我们调查了解决汽车排序问题的一个重要研究问题,即哪些特征使实例难以解决?为此,我们通过提取问题特征向量来表征实例,对汽车排序问题进行实例空间分析。为了可视化实例空间,使用降维技术将特征向量投影到二维空间。由此产生的二维可视化为用于测试的实例的特征以及这些特征如何影响优化算法的行为提供了新的见解。该分析指导我们构建具有一系列实例属性的新基准实例集。我们证明这些新实例比以前的基准测试更加多样化,包括一些更难解决的情况。我们介绍了两种解决汽车排序问题的新算法,并将它们与文献中的四种现有方法进行了比较。我们的新算法在这个问题上表现出具有竞争力的性能,但没有一种算法可以在所有实例中胜过所有其他算法。这一观察促使我们建立一个基于机器学习的算法选择模型,以识别实例空间中算法有望在其上表现良好的利基。我们的分析有助于理解问题的难度并选择合适的算法来解决给定的汽车排序问题实例。我们介绍了两种解决汽车排序问题的新算法,并将它们与文献中的四种现有方法进行了比较。我们的新算法在这个问题上表现出具有竞争力的性能,但没有一种算法可以在所有实例中胜过所有其他算法。这一观察促使我们建立一个基于机器学习的算法选择模型,以识别实例空间中算法有望在其上表现良好的利基。我们的分析有助于理解问题的难度并选择合适的算法来解决给定的汽车排序问题实例。我们介绍了两种解决汽车排序问题的新算法,并将它们与文献中的四种现有方法进行了比较。我们的新算法在这个问题上表现出具有竞争力的性能,但没有一种算法可以在所有实例中胜过所有其他算法。这一观察促使我们建立一个基于机器学习的算法选择模型,以识别实例空间中算法有望在其上表现良好的利基。我们的分析有助于理解问题的难度并选择合适的算法来解决给定的汽车排序问题实例。识别实例空间中算法预期表现良好的利基。我们的分析有助于理解问题的难度并选择合适的算法来解决给定的汽车排序问题实例。识别实例空间中算法预期表现良好的利基。我们的分析有助于理解问题的难度并选择合适的算法来解决给定的汽车排序问题实例。
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Instance space analysis for the car sequencing problem
We investigate an important research question for solving the car sequencing problem, that is, which characteristics make an instance hard to solve? To do so, we carry out an instance space analysis for the car sequencing problem, by extracting a vector of problem features to characterize an instance. In order to visualize the instance space, the feature vectors are projected onto a 2-D space using dimensionality reduction techniques. The resulting 2-D visualizations provide new insights into the characteristics of the instances used for testing and how these characteristics influence the behaviours of an optimization algorithm. This analysis guides us in constructing a new set of benchmark instances with a range of instance properties. We demonstrate that these new instances are more diverse than the previous benchmarks, including some instances that are significantly more difficult to solve. We introduce two new algorithms for solving the car sequencing problem and compare them with four existing methods from the literature. Our new algorithms are shown to perform competitively for this problem but no single algorithm can outperform all others over all instances. This observation motivates us to build an algorithm selection model based on machine learning, to identify the niche in the instance space that an algorithm is expected to perform well on. Our analysis helps to understand problem hardness and select an appropriate algorithm for solving a given car sequencing problem instance.