时间折叠：当初始解决方案已经可行时，“构建”解决方案

Question

我有一个称为

@PlanningEntity

的

Participation

，其中

@PlanningVariable

enrolled

指示

Student

是否正在参加相关的

Appointment

：

@PlanningEntity
public class Participation {
    private Student student;
    private Appointment appointment;

    @PlanningVariable
    private Boolean enrolled = false;
}

在我的具体用例中，最佳解决方案通常是大多数（但不是全部）

Participation

都参加的解决方案。事实上，如果我将

PlanningVariable

初始化为

null

而不是

false

并从

FIRST_FIT

构建阶段开始，我会获得大约 3-4 倍的性能提升，以找到相同的解决方案（或在至少）。我想是因为大多数

enrolled

值设置为

true

比

LocalSearchPhase

期间可能更有效。

支持我的

PlanningSolution

的数据模型目前无法区分未参加的

Participation

(

enrolled = false

) 和尚未做出的选择 (

enrolled = null

)。因此，尽管这是一个可能的解决方案，但理想情况下，我希望通过使用假的

PlanningEntity

值初始化我的

enrolled

（预先将其设置为

null

）来防止更改基础数据。

我尝试过使用自定义 Forager 配置进行实验，例如使用

.withPickEarlyType(LocalSearchPickEarlyType.FIRST_BEST_SCORE_IMPROVING)

并实现自定义

SelectionFilter

，仅选择具有

enrolled==false

的实体，但这似乎没有太大区别。

那么，问题是：是否可以在当前解决方案已初始化的解决方案上进行类似

FIRST_FIT

的构造？我基本上想告诉 Timefold 对每个实体只查看一次，并贪婪地设置

enrolled=true

（如果这会带来更好的解决方案分数）。

编辑：另一种尝试是实现

CustomPhaseCommand

作为我的求解器的第一阶段。直观上这似乎是一种合乎逻辑的方法，但是我不知道如何检查更改对我的解决方案分数的影响。如果我实现

changeWorkingSolution

将所有

enrolled

值设置为

true

，则不会执行该阶段，因为将 every 值设置为 true 不会提高解决方案分数。有没有办法从

CustomPhaseCommand

内部检查改进？

编辑2：请参阅下面我的“答案”

Answer 1

我通过

CustomPhaseCommand

找到了一个完全按照预期工作的解决方案。我已经执行了如下命令：

    class InitialConstructionPhase implements CustomPhaseCommand<Timetable> {
        @Override
        public void changeWorkingSolution(ScoreDirector<Timetable> scoreDirector) {
            InnerScoreDirector<Timetable, HardSoftScore> innerScoreDirector = (InnerScoreDirector<Timetable, HardSoftScore>) scoreDirector;

            scoreDirector.getWorkingSolution().getParticipations().stream().filter(participation -> {
                return !participation.getEnrolled();
            }).forEach(participation -> {
                HardSoftScore oldScore = innerScoreDirector.calculateScore();
                
                setParticipationEnrollment(scoreDirector, participation, true);

                HardSoftScore newScore = innerScoreDirector.calculateScore();

                if(oldScore.compareTo(newScore) > 0) {
                    setParticipationEnrollment(scoreDirector, participation, false);
                }
            });
        }
        
        private void setParticipationEnrollment(ScoreDirector<Timetable> scoreDirector, Participation participation, boolean enrolled) {
            scoreDirector.beforeVariableChanged(participation, "enrolled");
            participation.setEnrolled(enrolled);
            scoreDirector.afterVariableChanged(participation, "enrolled");
            scoreDirector.triggerVariableListeners();
        }
    }

我在

https://github.com/TimefoldAI/timefold-solver/blob/7bb9cc2b67c51e88f1ef72bfa940b5df0de9bb91/core/core-impl/src/test/java/ai/timefold/solver/core/config中找到了

InnerScoreDirector的案例/solver/EnvironmentModeTest.java#L276C13-L277C77 。这是实现此目标的推荐方法吗？像这样对

InnerScoreDirector

进行强制转换感觉很奇怪，但我没有看到另一种方法来计算问题分数在CustomPhaseCommand期间。

值得注意的是，我看到 在 Optaplanner 7.29.0.Final 中，

calculateScore

方法可在

ScoreDirector

上使用，但我猜这已被删除？

Answer 2

我不完全确定为什么需要求解器来执行此操作。引用你的话：

那么，问题是：是否可以在当前解决方案已初始化的解决方案上进行类似 FIRST_FIT 的构造？我基本上想告诉 Timefold 对每个实体只查看一次，如果这会带来更好的解决方案分数，则贪婪地设置 enrolled=true 。

这对于本地搜索或约束求解器来说并不是真正的问题。这是一个简单的循环，它修改解决方案并计算每一步的分数。我建议您查看

SolutionManager#update(Solution)

，并在循环中使用它。

您将失去增量计算的所有性能优势。如果需要非常快地完成此操作，可以通过

SolutionManager

执行与

InnerScoreDirector

相同的操作。请注意，

InnerScoreDirector

和相关 API 是私有的，不能保证稳定。