1. An iterative dynamic programming approach for the temporal knapsack problem
- Author
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Boris Detienne, Gaël Guillot, François Clautiaux, Reformulations based algorithms for Combinatorial Optimization (Realopt), Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique (LaBRI), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Institut de Mathématiques de Bordeaux (IMB), Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Université de Bordeaux (UB)-Institut Polytechnique de Bordeaux (Bordeaux INP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut Polytechnique de Bordeaux (Bordeaux INP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), This work was funded by Investments for the future Program IdEx Bordeaux, Cluster of ExcellenceSySNum.Experiments presented in this paper were carried out using the PLAFRIM experimental testbed,being developed under the Inria PlaFRIM development action with support from Bordeaux INP, LABRIand IMB and other entities: Conseil R ́egional d’Aquitaine, Universit ́e de Bordeaux, CNRS and ANR inaccordance to the programme d’investissements d’Avenir (see https://www.plafrim.fr/), Plafrim, RealOpt, Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Mathématiques de Bordeaux (IMB), Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Université de Bordeaux (UB)-Institut Polytechnique de Bordeaux (Bordeaux INP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut Polytechnique de Bordeaux (Bordeaux INP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Institut de Mathématiques de Bordeaux (IMB), and Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Université de Bordeaux (UB)-Institut Polytechnique de Bordeaux (Bordeaux INP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB)-Institut Polytechnique de Bordeaux (Bordeaux INP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest
- Subjects
Mathematical optimization ,Information Systems and Management ,General Computer Science ,Computer science ,Generalization ,Temporal knapsack ,0211 other engineering and technologies ,02 engineering and technology ,Management Science and Operations Research ,Industrial and Manufacturing Engineering ,Set (abstract data type) ,symbols.namesake ,Lagrangian Relaxation ,0502 economics and business ,050210 logistics & transportation ,021103 operations research ,05 social sciences ,Exact algorithm ,Successive Sublimation Dynamic Programming method ,Exponential function ,Dynamic programming ,Lagrangian relaxation ,Knapsack problem ,Modeling and Simulation ,symbols ,[MATH.MATH-OC]Mathematics [math]/Optimization and Control [math.OC] - Abstract
International audience; In this paper, we address the temporal knapsack problem (TKP). In this generalization of the classical knapsack problem, selected items enter and leave the knapsack at fixed dates. We solve the TKP with a dynamic program of exponential size, which is solved using a method called Successive Sublimation Dynamic Programming (SSDP). This method starts by relaxing a set of constraints from the initial problem, and iteratively reintroduces them when needed. We show that a direct application of SSDP to the temporal knapsack problem does not lead to an effective method, and that several improvements are needed to compete with the best results from the literature.
- Published
- 2021
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