跳至內容
Koza-TTP

文件 / 歷史

歷史:論文(2026)

棒球賽季規劃中的基因程式設計。可行性與優化問題。電腦工程論文,ITAM。指導教授:Andrés Gómez de Silva Garza博士。於2026年7月23日核准。

問題所在

大聯盟在約180天內安排30支球隊共2,430場比賽。每支球隊會在不同城市間移動,距離因隊而異。2016年,西雅圖行駛76,683公里,芝加哥小熊隊行駛39,015公里。

找到總距離最短的賽程稱為錦標賽運輸問題(PTT)。這是一個NP難題:可能的賽程數量增長得非常快,無法全部檢查。

方法

基因程式設計(PG)由約翰·科扎於1992年提出,模仿演化。它創造一個解決方案族群,取出最佳方案,並結合並改造以形成新一代。

  1. 表示法:每個日曆都是一棵樹狀結構。其節點是像(日期、主場球隊、客隊)和 obtener_calendario,這些運算crear_juego會連結兩個比賽列表。
  2. 可行性(C1): 每隊必須打正好符合錦標賽要求的比賽場次。值為0則表示賽程有效。
  3. 距離(C2): 以哈弗辛公式計算的轉會總和,該公式依據每個體育場的座標計算。
  4. 軟體: 三個模組(規劃器、計算機與遺傳程式),搭配 DEAP 函式庫,與 Django 網頁應用程式分開。

結果

試試看30支球隊,每隊163場比賽,5場系列賽,20代。

隨機搜尋與基因程式設計的比較
方法 大概。穿越 大概。突變的 可行性(C1) 總距離(C2) 時間
隨機搜尋 0.0 0.0 0(有效) 2,663,470.70 km 較短距離 200.25 s
基因程式設計 0.8 0.2 0(有效) 3,182,738.33 km 3,337.81 s

主要發現

基因程式設計並未超越隨機搜尋。 它提供了19.5%的距離,且花費的時間幾乎是17倍。最好的曆法總是來自最初的世代,而這是隨機的。

論文指出了以下原因:

  • 通用的交叉與突變運算子會改變節點,卻不知道問題所在。它們幾乎總是產生無效的曆法。
  • 適應度函數給予可行性比距離更重要的權重。無效的子總是輸給有效的父。
  • 演算法很快收斂到局部最優解,只保留初始解。

負結果也是一個結果。這顯示表示和運算子的重要性與演算法同等重要。

未來工作

論文提出了情境運算子:與其隨機更換節點,不如交換整個序列或區塊,以保持日曆有效。他也提到量子運算,以同時探索多種配置。

看看論文之後做了什麼

時間軸

  1. · 論文文件的前官方版本。
  2. · 墨西哥城答辯。論文通過。

資料與引用

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.