المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9761 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية

Metabolic Map
15-9-2021
المناهج الاصولية في الجغرافية البشرية - المنهج الموضوعي- المنهج السلعي أو المحصولي
11-11-2021
الكارتوكرافيا (Cartography)
20-12-2020
منافرة بني لؤي بن غالب في مكة
14-1-2021
معنى كلمة جمع
1-8-2022
أهمية التدوين في التحقيق
19-3-2018

Traveling Salesman Constants  
  
1758   05:11 مساءً   date: 3-3-2022
Author : Applegate, D. L.; Bixby, R. E.; Chvátal, V.; Cook, W.; Espinoza, D. G.; Goycoolea, M.; and Helsgaun, K.
Book or Source : Certification of an Optimal TSP Tour Through 85,900 Cities." Oper. Res. Lett. 37
Page and Part : ...


Read More
Date: 15-5-2022 1275
Date: 19-4-2022 1455
Date: 13-3-2022 1322

Traveling Salesman Constants

Let L(n,d) be the smallest tour length for n points in a d-D hypercube. Then there exists a smallest constant alpha(d) such that for all optimal tours in the hypercube,

 lim sup_(n->infty)(L(n,d))/(n^((d-1)/d)sqrt(d))<=alpha(d),

(1)

and a constant beta(d) such that for almost all optimal tours in the hypercube,

 lim_(n->infty)(L(n,d))/(n^((d-1)/d)sqrt(d))=beta(d).

(2)

These constants satisfy the inequalities

0.44194 < gamma_2=5/(16)sqrt(2)<=beta(2)

(3)

<= delta<0.6508<0.75983<3^(-1/4)<=alpha(2)

(4)

<= phi<0.98398

(5)

0.37313 < gamma_3<=beta(3)<=12^(1/6)6^(-1/2)<0.61772<0.64805

(6)

< 2^(1/6)3^(-1/2)<=alpha(3)<=psi<0.90422

(7)

0.34207 < gamma_4<=beta(4)<=12^(1/8)6^(-1/2)<0.55696

(8)

< 0.59460<2^(-3/4)<=alpha(4)<=0.8364

(9)

(Fejes Tóth 1940, Verblunsky 1951, Few 1955, Beardwood et al. 1959), where

 gamma_d=(Gamma(3+1/d)[Gamma(1/2d+1)]^(1/d))/(2sqrt(pi)(d^(1/2)+d^(-1/2))),

(10)

Gamma(z) is the gamma function, delta is an expression involving Struve functions and Bessel functions of the second kind,

 phi=(280(3-sqrt(3)))/(840-280sqrt(3)+4sqrt(5)-sqrt(10))

(11)

(OEIS A086306; Karloff 1989), and

 psi=1/23^(-2/3)(4+3ln3)^(2/3)

(12)

(OEIS A086307; Goddyn 1990).

In the limit d->infty,

0.24197 < lim_(d->infty)gamma_d=1/(sqrt(2pie))<=lim inf_(d->infty)beta(d)

(13)

<= lim sup_(d->infty)beta(d)<=lim_(d->infty)12^(1/(2d))6^(-1/2)

(14)

= 1/(sqrt(6))<0.40825

(15)

and

 0.24197<1/(sqrt(2pie))<=lim_(d->infty)alpha(d)<=(2(3-sqrt(3))theta)/(sqrt(2pie))<0.4052,

(16)

where

 1/2<=theta=lim_(d->infty)[theta(d)]^(1/d)<=0.6602,

(17)

and theta(d) is the best sphere packing density in d-D space (Goddyn 1990, Moran 1984, Kabatyanskii and Levenshtein 1978). Steele and Snyder (1989) proved that the limit alpha(d) exists.

Now consider the constant

 kappa=lim_(n->infty)(L(n,2))/(sqrt(n))=beta(2)sqrt(2),

(18)

so

 5/8=gamma_2sqrt(2)<=kappa<=deltasqrt(2)<0.9204.

(19)

Nonrigorous numerical estimates give kappa approx 0.7124 (Johnson et al. 1996) and kappa approx 0.7120 (Percus and Martin 1996).

A certain self-avoiding space-filling function is an optimal tour through a set of n points, where n can be arbitrarily large. It has length

 lambda=lim_(m->infty)(L_m)/(sqrt(n_m))=(4(1+2sqrt(2))sqrt(51))/(153)=0.7147827...

(20)

(OEIS A073008), where L_m is the length of the curve at the mth iteration and n_m is the point-set size (Norman and Moscato 1995).

 


REFERENCES

Applegate, D. L.; Bixby, R. E.; Chvátal, V.; Cook, W.; Espinoza, D. G.; Goycoolea, M.; and Helsgaun, K. "Certification of an Optimal TSP Tour Through 85,900 Cities." Oper. Res. Lett. 37, 11-15, 2009.

Beardwood, J.; Halton, J. H.; and Hammersley, J. M. "The Shortest Path Through Many Points." Proc. Cambridge Phil. Soc. 55, 299-327, 1959.

Chartrand, G. "The Salesman's Problem: An Introduction to Hamiltonian Graphs." §3.2 in Introductory Graph Theory. New York: Dover, pp. 67-76, 1985.

Fejes Tóth, L. "Über einen geometrischen Satz." Math. Zeit. 46, 83-85, 1940.

Few, L. "The Shortest Path and the Shortest Road Through n Points." Mathematika 2, 141-144, 1955.

Finch, S. R. "Traveling Salesman Constants." §8.5 in Mathematical Constants. Cambridge, England: Cambridge University Press, pp. 497-503, 2003.

Flood, M. "The Travelling Salesman Problem." Operations Res. 4, 61-75, 1956.Goddyn, L. A. "Quantizers and the Worst Case Euclidean Traveling Salesman Problem." J. Combin. Th. Ser. B 50, 65-81, 1990.

Johnson, D. S.; McGeoch, L. A.; and Rothberg, E. E. "Asymptotic Experimental Analysis for the Held-Karp Traveling Salesman Bound." In Proceedings of the Sixth Annual ACM-SIAM Symposium on Discrete Algorithms. Held in San Francisco, California, January 22-24, 1995. Philadelphia, PA: ACM, pp. 341-350, 1996.

Kabatyanskii, G. A. and Levenshtein, V. I. "Bounds for Packing on a Sphere and in Space." Problems Inform. Transm. 14, 1-17, 1978.

Karloff, H. J. "How Long Can a Euclidean Traveling Salesman Tour Be?" SIAM J. Disc. Math. 2, 91-99, 1989.

Moran, S. "On the Length of Optimal TSP Circuits in Sets of Bounded Diameter." J. Combin. Th. Ser. B 37, 113-141, 1984.

Moscato, P. "Fractal Instances of the Traveling Salesman Constant." http://www.ing.unlp.edu.ar/cetad/mos/FRACTAL_TSP_home.html.Norman, M. G. and Moscato, P. "The Euclidean Traveling Salesman Problem and a Space-Filling Curve." Chaos Solitons Fractals 6, 389-397, 1995.

Percus, A. G. and Martin, O. C. "Finite Size and Dimensional Dependence in the Euclidean Traveling Salesman Problem." Phys. Rev. Lett. 76, 1188-1191, 1996.

Sloane, N. J. A. Sequences A073008, A086306, and A086307 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."Steele, J. M. and Snyder, T. L. "Worst-Case Growth Rates of Some Classical Problems of Combinatorial Optimization." SIAM J. Comput. 18, 278-287, 1989.

Verblunsky, S. "On the Shortest Path Through a Number of Points." Proc. Amer. Math. Soc. 2, 904-913, 1951.




الجبر أحد الفروع الرئيسية في الرياضيات، حيث إن التمكن من الرياضيات يعتمد على الفهم السليم للجبر. ويستخدم المهندسون والعلماء الجبر يومياً، وتعول المشاريع التجارية والصناعية على الجبر لحل الكثير من المعضلات التي تتعرض لها. ونظراً لأهمية الجبر في الحياة العصرية فإنه يدرّس في المدارس والجامعات في جميع أنحاء العالم. ويُعجب الكثير من الدارسين للجبر بقدرته وفائدته الكبيرتين، إذ باستخدام الجبر يمكن للمرء أن يحل كثيرًا من المسائل التي يتعذر حلها باستخدام الحساب فقط.وجاء اسمه من كتاب عالم الرياضيات والفلك والرحالة محمد بن موسى الخورازمي.


يعتبر علم المثلثات Trigonometry علماً عربياً ، فرياضيو العرب فضلوا علم المثلثات عن علم الفلك كأنهما علمين متداخلين ، ونظموه تنظيماً فيه لكثير من الدقة ، وقد كان اليونان يستعملون وتر CORDE ضعف القوسي قياس الزوايا ، فاستعاض رياضيو العرب عن الوتر بالجيب SINUS فأنت هذه الاستعاضة إلى تسهيل كثير من الاعمال الرياضية.

تعتبر المعادلات التفاضلية خير وسيلة لوصف معظم المـسائل الهندسـية والرياضـية والعلمية على حد سواء، إذ يتضح ذلك جليا في وصف عمليات انتقال الحرارة، جريان الموائـع، الحركة الموجية، الدوائر الإلكترونية فضلاً عن استخدامها في مسائل الهياكل الإنشائية والوصف الرياضي للتفاعلات الكيميائية.
ففي في الرياضيات, يطلق اسم المعادلات التفاضلية على المعادلات التي تحوي مشتقات و تفاضلات لبعض الدوال الرياضية و تظهر فيها بشكل متغيرات المعادلة . و يكون الهدف من حل هذه المعادلات هو إيجاد هذه الدوال الرياضية التي تحقق مشتقات هذه المعادلات.