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Algebraic algorithm design and local search.

机译：代数算法设计和局部搜索。

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摘要

Formal, mathematically-based techniques promise to play an expanding role in the development and maintenance of the software on which our technological society depends. Algebraic techniques have been applied successfully to algorithm synthesis by the use of algorithm theories and design tactics, an approach pioneered in the Kestrel Interactive Development System (KIDS). An algorithm theory formally characterizes the essential components of a family of algorithms. A design tactic is a specialized procedure for recognizing in a problem specification the structures identified in an algorithm theory and then synthesizing a program. Design tactics are hard to write, however, and much of the knowledge they use is encoded procedurally in idiosyncratic ways. Algebraic methods promise a way to represent algorithm design knowledge declaratively and uniformly.;We describe a general method for performing algorithm design that is more purely algebraic than that of KIDS. This method is then applied to local search. Local search is a large and diverse class of algorithms applicable to a wide range of problems; it is both intrinsically important and representative of algorithm design as a whole. A general theory of local search is formalized to describe the basic properties common to all local search algorithms, and applied to several variants of hill climbing and simulated annealing. The general theory is then specialized to describe some more advanced local search techniques, namely tabu search and the Kernighan-Lin heuristic.
机译：基于数学的形式化技术有望在我们的技术社会所依赖的软件的开发和维护中发挥越来越大的作用。借助算法理论和设计策略，代数技术已成功应用于算法综合，这是在Kestrel交互式开发系统（KIDS）中开创的方法。算法理论正式描述了一系列算法的基本组成部分。设计策略是一种特殊的过程，用于在问题说明中识别算法理论中确定的结构，然后合成程序。设计策略很难编写，但是，它们使用的许多知识都是以特有的方式在程序上进行编码的。代数方法为声明性和统一地表示算法设计知识提供了一种途径。我们描述了一种比KIDS更纯粹的代数方法来执行算法设计。然后将此方法应用于本地搜索。本地搜索是适用于广泛问题的一大类算法。它既是本质上重要的，又是整个算法设计的代表。正式建立了局部搜索的一般理论，以描述所有局部搜索算法共有的基本属性，并将其应用于爬山和模拟退火的多种变体。然后，一般理论专门用于描述一些更高级的本地搜索技术，即禁忌搜索和Kernighan-Lin启发式算法。

著录项

  • 作者

    Graham, Robert Park, Jr.;

  • 作者单位

    Air Force Institute of Technology.;

  • 授予单位 Air Force Institute of Technology.;
  • 学科 Computer Science.
  • 学位 Ph.D.
  • 年度 1996
  • 页码 366 p.
  • 总页数 366
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
  • 关键词

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