Investigating Distributed Approaches for Solving Discrete, Multistage Optimization Problems

Diploma Thesis from the year 2004 in the subject Computer Science - Commercial Information Technology, grade: 1,3, University of Siegen, language: English, abstract: Im Mittelpunkt dieser Diplomarbeit steht die Optimierung mehrstuger Probleme. Hinfuhrend werden zunachst die theoretischen Hintergrunde der Optimierung erlautert. Im Fokus der Erlauterungen steht die Unterscheidung der simulationsbasierten und der verteilten Optimierung. Simulationsbasierte Optimierungen lassen keine algebraische Berechnung von Zielfunktionswerten zu. Diese erfordern besondere Losungsstrategien, da bei der Auswertung keine Ableitungsinformationen entstehen. Des Weiteren beschaftigt sich diese Diplomarbeit mit der Untersuchung und Implementierung von Losungsstrategien fur die Auswertung der Problemklasse der ableitungsfreien oder auch direkten Suchverfahren. Weiterhin wird auf die spezielle Problemstellung der Mehrstugkeit eingegangen, bei welcher nicht nur Zielfunktionswerte, sondern auch eine optimale Stufenzahl ermittelt werden mussen. Dabei sind die Ergebnisse der nachsten Stufe stets abhangig von denen der Stufen davor. Die bei der Auswertung von Punkten erforderliche hohe Rechenleistung bei der simulationsbasierten Optimierung lasst Einprozessorsysteme wahrend der Optimierung schnell an zeitliche Grenzen stoyen. Aus diesem Grund werden in der vorliegenden Arbeit zwei Algorithmen vorgestellt und implementiert, die vollstandig verteilt rechnen und skalierbar sind. Kapitel 5 beschaftigt sich mit Scatter Search, einem etablierten Verfahren zur Losung nichtlinearer, ableitungsfreier Probleme. Im Zuge dieser Arbeit wurde das Verfahren zur Losung zweier Testprobleme eingesetzt, die Ergebnisse nden sich in Kapitel 6. [...]