Dokumentacija / Povijest
Povijesno: teza (2026)
Genetsko programiranje u planiranju bejzbol sezone. Problem izvedivosti i optimizacije. Diplomski rad iz računalnog inženjerstva, ITAM. Mentor: dr. Andrés Gómez de Silva Garza. Odobreno 23. srpnja 2026.
Problem
MLB zakazuje 2.430 utakmica za 30 momčadi u otprilike 180 dana. Svaka momčad putuje između gradova, a udaljenost se znatno razlikuje od momčadi do momčadi. Godine 2016. Seattle je prešao 76.683 km, a Chicago Cubs 39.015 km.
Pronalaženje rasporeda s najnižom ukupnom udaljenošću poznato je kao problem turnirskog prijevoza (PTT). To je NP-težak problem: broj mogućih rasporeda raste tako brzo da ih ne možete sve provjeriti.
Metoda
Genetsko programiranje (PG), koje je predložio John Koza 1992. godine, oponaša evoluciju. Stvara populaciju rješenja, uzima najbolje i kombinira ih te modificira kako bi formirao novu generaciju.
- Reprezentacija: Svaki kalendar je stablo. Njegovi čvorovi su operacije poput
crear_juego(datum, domaća momčad, gostujuća momčad) iobtener_calendario, koje spajaju dva popisa utakmica. - Održivost (C1): Svaka momčad mora odigrati točno onoliko utakmica koliko turnir zahtijeva. Vrijednost 0 znači da je raspored valjan.
- Udaljenost (C2): zbroj prijenosa, izračunat Haversinovom formulom na koordinatama svakog stadiona.
- Softver: tri modula (planer, kalkulator i genetski program) s DEAP bibliotekom, odvojeni od web aplikacije u Djangu.
Rezultati
Probajte 30 timova, 163 utakmice po momčadi, serije od 5 utakmica i 20 generacija.
| Metoda | Vjerojatno. prijelaza | Vjerojatno. mutacije | Izvedivost (C1) | Ukupna udaljenost (C2) | Vrijeme |
|---|---|---|---|---|---|
| Nasumično pretraživanje | 0.0 | 0.0 | 0 (valjano) | 2,663,470.70 km Kraća udaljenost | 200.25 s |
| Genetsko programiranje | 0.8 | 0.2 | 0 (valjano) | 3,182,738.33 km | 3,337.81 s |
Glavno otkriće
Genetsko programiranje nije nadmašilo nasumično pretraživanje. Dalo je 19,5% veću udaljenost i trajalo gotovo 17 puta duže. Najbolji kalendar uvijek je dolazio iz početne generacije, koja je nasumična.
Teza je identificirala sljedeće uzroke:
- Generički operatori preklapanja i mutacija mijenjaju čvorove bez da znaju o čemu je problem. Gotovo uvijek proizvode nevažeće kalendare.
- Funkcija prilagodbe daje mnogo veću važnost održivosti nego udaljenosti. Neispravno dijete uvijek gubi od valjanog roditelja.
- Algoritam se ubrzo približio lokalnom optimumu i zadržao samo početna rješenja.
Negativan rezultat je također rezultat. Pokazuje da su reprezentacija i operatori jednako važni kao i algoritam.
Budući rad
Teza je predložila kontekstualne operatore: umjesto nasumične promjene čvorova, zamijenite cijele serije ili blokove koji održavaju kalendar valjanim. Također je spomenuo kvantno računarstvo za istraživanje više konfiguracija odjednom.
Vremenska crta
- · Službena verzija diplomskog rada.
- · Obrana u Mexico Cityju. Diplomski rad odobren.
Materijali i citati
- Diplomski rad, predslužbena verzija (PDF, 4.8 MB, na španjolskom)
- Izlaganje obrane (PDF, 2.9 MB, na španjolskom)
Citiranje u APA formatu:
Brenes Valencia, L. P. (2026). Programación genética en la planificación de temporadas de béisbol (Tesis de Ingeniería en Computación). Instituto Tecnológico Autónomo de México (ITAM), Ciudad de México, México.