III. Hạn chế và thiếu sót:
1.Giới thiệu:
Heuristic là tri thức cho một bài toán cụ thể dùng để dẫn dắt, tối ưu lời giải của một thuật toán. Nhờ vào heuristic mà các thuật giải trở nên tối ưu hơn.
Metaheuristic là heuristic tổng quát có thể áp dụng cho cho nhiều bài toán các vấn đề khác nhau.
Metaheuristic được xem như là mô hình thuật giải chung có thể áp dụng cho các vấn đề tối ưu riêng biệt mà không cần phải chỉnh sửa nhiều về giải thuật để phù hợp với từng vấn đề cụ thể.
Trong thời gian gần đây, metaheuristic là một lĩnh vực nghiên cứu phát triển mạnh mẽ, với sự ra đời của nhiều metaheuristic như: Giải thuật di truyền (Genetic algorithm), Giải thuật mô phỏng luyện kim (Simulated annealing), Tìm kiếm Tabu (Tabu search), Giải thuật đàn kiến (Ant colony optimization).
Giải thuật di truyền (GA):
Được Goldberg giới thiệu vào 1989, nó mượn ý tưởng của quá trình tiến hóa của sinh vật. Ý tưởng chính của GA là duy trì một quần thể các lời giải ứng viên. Các ứng viên này sẽ được các cơ hội để sản sinh ra con cái tùy thuộc vào độ thích nghi (fitness), các thế hệ tiếp theo sẽ được chọn lọc, thích nghi, đột biến… Các điểm đặc trưng của GA là sinh sản lai ghép, đột biến, chọn lọc.
Mô phỏng luyện kim (SA):
Là một giải thuật tìm kiếm ngẫu nhiên, nó tỏ ra rất hữu hiệu cho những bài toán tối ưu quy mô lớn. Trong giải thuật này nhiệt độ là biến được khởi tạo ở một giá trị cao và dần dần giảm xuống trong quá trình tìm kiếm. Ở những mức nhiệt độ cao thì việc lời giải được chấp nhận một cách ngẫu nhiên bất chấp nó có cải thiện chi phí bài toán hay không. Khi nhiệt độ được giảm xuống thì xác xuất để chấp nhận lời giải tối ưu sẽ tăng lên là xác xuất cho lời giải không tối ưu được giãm xuống. Điểm nổi bật của SA đó là lịch biểu làm nguội ( cooling schedule).
Tìm kiếm Tabu:
Được giới thiệu bởi Glover vào 1986, là phương pháp dò tìm trong không gian lời giải bằng cách di chuyển từ lời giải s tại lần lặp t về lời giải s’ trong tập con N* của miền lân cận N(s). Vì ta không yêu cầu s’ phải cải thiện hơn s nên một cơ chế được đặt ra để ngăn vòng lặp quay lại những lời giải đã có đó là những một vài thuộc tính của lời giải đã có sẽ được lưu vào danh sách tabu (tabu list). Bất kì lời giải nào có thuộc tính được lưu trong tabu list sẽ không được xét tới trong lần lặp sau.
Đàn kiến (ACO):
Được giới thiệu bởi Dorigo vào 1992, thuật toán đàn kiến mô phỏng hành vi đàn kiến trong tự nhiên nhằm tìm kiếm đường đi ngắn nhất giữa tổ kiến và nguồn
thức ăn dựa trên mật độ mùi (pheromone). Điểm cần quan tâm trong giải thuật đàn kiến là xây dựng đàn kiến, cập nhật pheromone và tập các hành động.