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文献资料 / 历史

历史论文(2026年)

棒球赛季规划中的遗传编程。可行性与优化问题。计算机工程论文,ITAM。导师:安德烈斯·戈麦斯·德·席尔瓦·加尔萨博士。2026年7月23日批准。

问题所在

MLB在约180天内安排30支球队共2,430场比赛。每支球队在不同城市之间进行巡回比赛,距离因队而异。2016年,西雅图行驶了76,683公里,芝加哥小熊队行驶了39,015公里。

找到总距离最短的赛程被称为锦标赛运输问题(PTT)。这是一个NP难问题:可能的赛程数量增长得非常快,无法全部检查。

方法

遗传编程(PG)由约翰·科扎于1992年提出,模拟进化。它创建一个解决方案群体,挑选最佳方案,结合并修改它们以形成新一代。

  1. 表示法: 每个日历都是一棵树。其节点是运算,如 crear_juego (日期、主队、客队)和 obtener_calendario,这些操作连接了两个比赛列表。
  2. 可行性(C1): 每支队伍必须打正好符合锦标赛要求的比赛场次。值为0表示赛程有效。
  3. 距离(C2): 通过哈弗辛公式计算的转运总和,基于每个体育场的坐标。
  4. 软件: 三个模块(规划器、计算器和遗传程序),带有DEAP库,独立于Django的网页应用。

结果

试试30支球队,每队163场比赛,5场系列赛,20代。

随机搜索与遗传编程的比较
方法 大概。穿越 很可能。变异的 可行性(C1) 总距离(C2) 时间
随机搜索 0.0 0.0 0(有效) 2,663,470.70 km 短距离 200.25 s
基因编程 0.8 0.2 0(有效) 3,182,738.33 km 3,337.81 s

主要发现

基因编程并没有超过随机搜索。 它提供了19.5%的距离,花费的时间几乎是17倍。最好的日历总是来自最初的世代,而那是随机的。

论文指出了以下原因:

  • 通用的交叉和突变算符会在不知道问题的情况下更换节点。它们几乎总是产生无效的历法。
  • 适应度函数对生存能力的重视远大于距离。无效的子总是输给有效的父母。
  • 算法很快收敛到局部最优解,只保留初始解。

负结果也是一个结果。这表明表示和算子的重要性与算法同等重要。

未来工作

论文提出了上下文算子:与其随机更换节点,不如交换整个系列或区块,从而保持日历有效。他还提到量子计算,以同时探索多种配置。

看看论文之后的做法

时间线

  1. · 论文文档的前官方版本。
  2. · 墨西哥城的答辩。论文通过。

资料与引用

APA格式引用:

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.