Complex Scheduling - (Springer, 2006)

简介：
《Complex Scheduling》一书由Springer出版社于2006年出版，深入探讨了复杂调度问题及其解决方案，适用于研究与应用领域。 ### 复杂调度知识点概述 #### 一、书籍简介与作者背景 《Complex Scheduling》是一本由Peter Brucker和Sigrid Knust合著的经典排序调度书籍，首次出版于2006年，由Springer出版社发行。该书是调度理论领域的重要参考文献之一，深入探讨了多种调度问题及其解决方案，并提供了丰富的实例分析。 Peter Brucker教授和Sigrid Knust副教授均来自德国奥斯纳布吕克大学数学与计算机科学系，他们在调度理论和组合优化方面有着深厚的学术造诣和丰富的研究成果。 #### 二、主要内容概述 本书涵盖了多个关键主题，包括但不限于： 1. **排序入门**：介绍基本的排序概念和原理，为后续章节奠定基础。 2. **算法复杂度**：讨论算法的时间复杂度和空间复杂度，帮助读者理解算法效率的重要性。 3. **线性整数规划**：介绍如何使用线性整数规划来解决特定类型的调度问题。 4. **网络流算法**：阐述网络流的基本概念及在调度问题中的应用，如最短路径算法等。 5. **分支定界**：一种有效的求解离散优化问题的方法，尤其适用于复杂Job-shop调度问题。 6. **复杂Job-shop调度**：探讨Job-shop调度中的复杂情况，如多机台、多目标等。 #### 三、关键知识点详解 ##### 1. 排序入门 - **定义与分类**：排序是指将一系列任务按照某种规则进行排列的过程。常见的排序类型有单机排序、流水线排序和Job-shop排序等。 - **目标函数**：在排序问题中，通常会设定一个目标函数，如最小化总完成时间或最大完成时间等，作为评价方案优劣的标准。 ##### 2. 算法复杂度 - **时间复杂度**：衡量算法运行所需时间的增长速度。常用符号O表示。 - **空间复杂度**：衡量算法运行所需内存空间的增长速度。同样使用O符号表示。 ##### 3. 线性整数规划 - **基本概念**：线性整数规划是一种特殊的线性规划问题，其中变量限制为整数值。 - **求解方法**：包括分支定界法、割平面法等，这些方法可以有效地求解复杂的整数规划问题。 ##### 4. 网络流算法 - **基本原理**：网络流算法通过构建图模型来解决问题，如最短路径算法和最大流算法。 - **应用场景**：在网络设计、交通流量控制及资源分配等领域有着广泛的应用。 ##### 5. 分支定界 - **基本思想**：通过对搜索空间进行分枝和边界估计，逐步缩小最优解的搜索范围。 - **应用场景**：特别适用于求解大规模组合优化问题。 ##### 6. 复杂Job-shop调度 - **定义**：复杂Job-shop调度是指在多机台上安排一系列任务，以满足特定目标函数（如最小化最大完成时间）的要求。 - **特点**：与简单的Job-shop调度相比，复杂Job-shop可能涉及更多约束条件，例如机器依赖关系和任务优先级等。 - **求解方法**：除了传统的启发式算法外，还可以采用遗传算法或模拟退火等智能算法进行求解。 #### 四、数学建模与线性规划 - **数学建模**：通过建立数学模型来描述实际问题，以便对其进行分析和求解。 - **线性规划**：一种解决最优化问题的方法，适用于目标函数和约束条件均为线性的优化情形。 #### 五、智能算法 - **定义**：模仿自然现象或生物进化过程的优化方法，如遗传算法和粒子群算法等。 - **优点**：能够处理非线性和多峰等问题，在复杂优化任务中表现出较好的鲁棒性和全局寻优能力。 《Complex Scheduling》不仅是一本全面介绍调度理论的经典著作，也是学习组合优化、数学建模、线性规划及智能算法等领域的重要参考资料。通过深入阅读本书，读者不仅可以掌握调度问题的基本理论和求解方法，还能了解最新的研究成果和发展趋势。