如何让 OptaPlanner 构建启发式使用不同的值？

Question

当我使用构建启发式时，我总是得到分配给我的 PlanningVariables 的相同值，这导致初始解决方案不好。

我很确定我在这里犯了一个错误，但看不到我失败的地方。

我的问题描述：

我尝试将资源分配给 WorkOrder。一个 WorkOrder 可以有多个 ResourceAssignments。这个 ResourceAssignment 是我的主要 PlanningEntity。 资源是 PlanningVariable。 WorkOrders 也是 PlanningEntities，但该信息仅用于显示我有多个 PlanningEntity，因此不能使用更简单的 ConstructionHeuristic 配置。

我使用来自实体的值范围提供程序，因此我可以为不同类型的 ResourceAssignments 返回不同的资源集。 （例如人类、叉车、手持扫描仪……）

我的问题是构造启发式似乎总是为所有 ResourceAssignment 分配相同的资源。

这是来自 CH 的输出 - 您可以看到相同的 Human Resource (id 100) 分配给了两个 ResourceAssignments。这对于所有以下 PlanningEntities 都是相同的。

2015-07-23 10:57:12,291 [main] INFO  Solving started: time spent (185), best score (uninitialized/-9900hard/0soft), environment mode (FAST_ASSERT), random (JDK with seed 0).
2015-07-23 10:57:12,429 [main] DEBUG     CH step (0), time spent (325), score (-9900hard/0soft), selected move count (200), picked move (ResourceAssignment{id=0, workorder=WorkOrder{id=0, name=WO0, start=Thu Jul 23 12:57:11 CEST 2015, stop=Thu Jul 23 14:57:11 CEST 2015, offset=0}, resource=null, type=human} => Resource{type=human, id=100}).
2015-07-23 10:57:12,523 [main] DEBUG     CH step (1), time spent (419), score (-9900hard/0soft), selected move count (200), picked move (ResourceAssignment{id=1, workorder=WorkOrder{id=0, name=WO0, start=Thu Jul 23 12:57:11 CEST 2015, stop=Thu Jul 23 14:57:11 CEST 2015, offset=0}, resource=null, type=human} => Resource{type=human, id=100}).
2015-07-23 10:57:12,576 [main] DEBUG     CH step (2), time spent (472), score (-9900hard/0soft), selected move count (99), picked move (ResourceAssignment{id=2, workorder=WorkOrder{id=0, name=WO0, start=Thu Jul 23 12:57:11 CEST 2015, stop=Thu Jul 23 14:57:11 CEST 2015, offset=0}, resource=null, type=forklift} => Resource{type=forklift, id=0}).
2015-07-23 10:57:12,667 [main] DEBUG     CH step (3), time spent (563), score (-9900hard/0soft), selected move count (200), picked move (ResourceAssignment{id=3, workorder=WorkOrder{id=1, name=WO1, start=Thu Jul 23 12:57:11 CEST 2015, stop=Thu Jul 23 14:57:11 CEST 2015, offset=0}, resource=null, type=human} => Resource{type=human, id=100}).
2015-07-23 10:57:12,757 [main] DEBUG     CH step (4), time spent (653), score (-9900hard/0soft), selected move count (200), picked move (ResourceAssignment{id=4, workorder=WorkOrder{id=1, name=WO1, start=Thu Jul 23 12:57:11 CEST 2015, stop=Thu Jul 23 14:57:11 CEST 2015, offset=0}, resource=null, type=human} => Resource{type=human, id=100}).
2015-07-23 10:57:12,795 [main] DEBUG     CH step (5), time spent (691), score (-9900hard/0soft), selected move count (99), picked move (ResourceAssignment{id=5, workorder=WorkOrder{id=1, name=WO1, start=Thu Jul 23 12:57:11 CEST 2015, stop=Thu Jul 23 14:57:11 CEST 2015, offset=0}, resource=null, type=forklift} => Resource{type=forklift, id=0}).
2015-07-23 10:57:12,867 [main] DEBUG     CH step (6), time spent (763), score (-9900hard/0soft), selected move count (200), picked move (ResourceAssignment{id=6, workorder=WorkOrder{id=2, name=WO2, start=Thu Jul 23 12:57:11 CEST 2015, stop=Thu Jul 23 14:57:11 CEST 2015, offset=0}, resource=null, type=human} => Resource{type=human, id=100}).
2015-07-23 10:57:12,917 [main] DEBUG     CH step (7), time spent (813), score (-9900hard/0soft), selected move count (200), picked move (ResourceAssignment{id=7, workorder=WorkOrder{id=2, name=WO2, start=Thu Jul 23 12:57:11 CEST 2015, stop=Thu Jul 23 14:57:11 CEST 2015, offset=0}, resource=null, type=human} => Resource{type=human, id=100}).

似乎它忽略了所有其他动作 - 当然，我有一条规则可以惩罚同时使用相同资源的硬分数。

这是我的解决方案配置。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<solver>
  <environmentMode>FAST_ASSERT</environmentMode>
  <termination>
    <unimprovedSecondsSpentLimit>10000</unimprovedSecondsSpentLimit>
    <secondsSpentLimit>220000</secondsSpentLimit>
  </termination>

  <!-- Domain model configuration -->
  <solutionClass>com.opal.solver.resource.ResourceAssignmentSolution</solutionClass>
  <entityClass>com.opal.solver.resources.entity.ResourceAssignment</entityClass>
  <entityClass>com.opal.solver.resources.entity.WorkOrder</entityClass>
  <!-- Score configuration -->
  <scoreDirectorFactory>
    <scoreDefinitionType>HARD_SOFT</scoreDefinitionType>
    <scoreDrl>resourceAsssignmentRules.drl</scoreDrl>
  </scoreDirectorFactory>    
  <constructionHeuristic>
    <queuedEntityPlacer>
      <entitySelector id="placerEntitySelector">
        <cacheType>PHASE</cacheType>
        <entityClass>com.opal.solver.resources.entity.ResourceAssignment</entityClass>
      </entitySelector>
      <changeMoveSelector>
        <entitySelector mimicSelectorRef="placerEntitySelector"/>
        <valueSelector>
           <selectionOrder>ORIGINAL</selectionOrder>
          <variableName>resource</variableName>
        </valueSelector>
      </changeMoveSelector>
    </queuedEntityPlacer>
  </constructionHeuristic>
</solver>

我确定我只是在这里错过了 optaplanner 的一些核心概念。我将不胜感激任何指向正确方向的提示。

Answer 1

看起来您现在有一个详细的 FIRST_FIT 配置。改为使用 FIRST_FIT_DECREASING，通过声明难度比较并使用构造启发式类型。

<constructionHeuristic>
  <constructionHeuristicType>FIRST_FIT_DECREASING</>
</>

请参阅有关首次拟合递减的文档章节。通常，FFD 明显优于 FF（例如在 CloudBalancing 上平均为 4%），但使用本地搜索来改进该解决方案。

如果您真的要寻找随机的不同 CH 结果（例如遗传算法群体），请使用 selectionOrder RANDOM 而不是 ORGINAL。