Библиографическое описание:Иерархический самоконфигурируемый алгоритм кооперативной коэволюции для решения задачи составления расписания : научное издание / О. Е. Семенкина, В. В. Становов, Е. А. Попов. - Текст : непосредственный // Вестник Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана. Серия Приборостроение. - 2023. - № 4. - С. 131-148. - Работа выполнена в соответствии с государственным заданием Минобрнауки России (№ FEFE-2023-0004). - ISSN 0236-3933. - ISSN 2687-0614, DOI 10.18698/0236-3933-2023-4-131-148.
Аннотация:Ля решения задачи составления расписания при оперативном планировании производства предложено использовать иерархический самоконфигурируемый метод кооперативной коэволюции, основанный на комбинаторных и вещественных бионических алгоритмах оптимизации. Комбинаторная оптимизация осуществлена с помощью алгоритма муравьиных колоний и генетического алгоритма, а также их самоконфигурируемых версий. Классические и самоконфигурируемые известные версии алгоритма дифференциальной эволюции, стайного и вещественного генетического алгоритмов использованы для вещественной оптимизации. Для сравнения с классическими комбинаторными алгоритмами приведены алгоритм умных капель и эвристика Лина - Кернигана. Предложена соответствующая иерархическая постановка задачи составления расписания, где на верхнем уровне стоит комбинаторная задача поиска порядка запуска партий, а вложенная задача состоит в поиске приоритетов оборудования для увеличения гибкости постановки задачи при сохранении универсальности подхода. Рассмотрены также три постановки задачи, состоящие в поиске порядка запуска партий, выборе порядка приоритетов операций и поиске вещественных значений приоритетов операций. Кроме того, использована имитационная модель производства, помогающая включить все необходимые нюансы технологического процесса. Показана эффективность применения данной постановки задачи в сравнении с другими постановками и классическими алгоритмами комбинаторной и вещественной оптимизации. Предложенная постановка задачи имеет большие возможности применения на слож-
To solve the problem of scheduling during operational production planning, the paper proposes to introduce a cooperative coevolution hierarchical self-configuring method based on the combinatorial and material bionic. Combinatorial optimization was performed using the ant colony algorithm and the genetic algorithm, as well as their self-configuring versions. Similarly, classical and self-configuring well-known versions of the differential evolution algorithm and of the flocking and material genetic algorithms were used in material optimization. For comparison with the classical combinatorial algorithms, the smart drop algorithm and the Lin - Kernighan heuristic were included. A corresponding hierarchical formulation of the scheduling problem was proposed, where at the top level, the combinatorial problem of finding the batch launching order was set, and the attached task consisted in finding the equipment priorities to increase the problem formulation flexibility while maintaining the approach universality. Three problem formulations were also considered. They included finding the batch launching order, selecting the operation priority order and finding material values of the operation priorities. In addition, production simulation model was introduced to include necessary nuances of the technological process. Effectiveness of using this methodology was demonstrated in comparison with other problem formulations and classical algorithms of combinatorial and material optimization. The proposed formulation of the problem provides significant possibilities for application in complex indus- Received 12.05.2023 tries with technological processes requiring non- Accepted 26.05.2023 standard methods of description
