Deep reinforcement learning algorithm for rectangle layout optimization with equilibrium constraint

Deep reinforcement learning algorithm for rectangle layout optimization with equilibrium constraint
Xu Yichun
Wan Shuzhen
Dong Fangmin
College of Computer & Information Technology, China Three Gorges University, Yichang Hubei 443002, China

摘要

The rectangle layout optimization problem with balance constraints is derived from the layout design of satellite module equipment. It belongs to combinatorial optimization problem. Deep reinforcement learning uses reward mechanism to realize high-performance decision optimization through data training. This paper proposed a new deep reinforcement learning algorithm DAR and its extension IDAR. The DAR algorithm output the optimized location sequence with a pointer network, and then used the positioning mechanism to give the layout results. The training of pointer network was realized by deep reinforcement learning. The time complexity of the DAR algorithm was O(n3). The IDAR algorithm was an iteration version of DAR, which had better results but with a time complexity of O(n4). The test results show that DAR algorithm has good lear-ning ability, and the model obtained by small layout problems can be effectively applied to large-scale problems. The results on two typical large-scaled instances show that the proposed algorithms have achieved or approached to the current best results, so that they have advantages both in time and solution quality.

基金项目

国家自然科学基金—新疆联合基金资助项目(U1703261)

出版信息

DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2021.05.0218
出版期卷: 《计算机应用研究》 Printed Article, 2022年第39卷 第1期
所属栏目: Algorithm Research & Explore
出版页码: 146-150
文章编号: 1001-3695(2022)01-026-0146-05

发布历史

[2021-10-08] Accepted Paper
[2022-01-05] Printed Article

引用本文

徐义春, 万书振, 董方敏. 带平衡约束矩形布局优化问题的深度强化学习算法 [J]. 计算机应用研究, 2022, 39 (1): 146-150. (Xu Yichun, Wan Shuzhen, Dong Fangmin. Deep reinforcement learning algorithm for rectangle layout optimization with equilibrium constraint [J]. Application Research of Computers, 2022, 39 (1): 146-150. )

关于期刊

  • 计算机应用研究 月刊
  • Application Research of Computers
  • 刊号 ISSN 1001-3695
    CN  51-1196/TP

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