<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">cyberspace</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Философские проблемы информационных технологий и киберпространства</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Philosophical Problems of IT &amp; Cyberspace (PhilIT&amp;C)</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="epub">2305-3763</issn><publisher><publisher-name>Пятигорский государственный университет</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">cyberspace-153</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>Статьи</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Адекватность математических моделей на примере задачи коммивояжера</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>THE ADEQUATE OF MATHEMATICAL MODELS FOR TRAVELLING SALESMAN PROBLEM</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Макаркин</surname><given-names>С. Б.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Makarkin</surname><given-names>S.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">s.makarkin@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Мельников</surname><given-names>Б. Ф.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Melnikov</surname><given-names>B.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">bormel@rambler.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Тольяттинский государственный университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Togliatti State University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Самарский государственный университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Samara State University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2013</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>08</day><month>07</month><year>2021</year></pub-date><volume>0</volume><issue>2</issue><fpage>4</fpage><lpage>17</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Макаркин С.Б., Мельников Б.Ф., 2021</copyright-statement><copyright-year>2021</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Макаркин С.Б., Мельников Б.Ф.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Makarkin S., Melnikov B.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://cyberspace.pgu.ru/jour/article/view/153">https://cyberspace.pgu.ru/jour/article/view/153</self-uri><abstract><p>В статье рассматривается один из возможных подходов к проблеме адекватности математических моделей – на примере входных данных, использующихся при создании и анализе алгоритмов решения задачи коммивояжера для возникающих на практике частных случаев этой проблемы. Авторы считают, что т.н. псевдогеометрическая версия этой проблемы более адекватно описывает множество ее частных случаев, встречающихся в большинстве предметных областей, чем значительно более распространенная геометрическая версия. Это утверждение обусловливается следующими фактами. В ходе разработки алгоритмов (а также в целях оценки их эффективности) для конкретных предметных областей необходимо принимать во внимание, насколько данные, сгенерированные выбранным методом, репрезентативны для исследуемой предметной области. Как правило, тестовые данные задаются набором случайных величин с заданным распределением. При этом используется некая идеализированная модель входных данных, чаще всего – с равномерными или нормальными распределениями значений характеристик. Однако на практике входные данные, как правило, поступают в соответствии с некоторым вероятностным распределением, отличным от равномерного или нормального. В результате производительность алгоритма на реальных данных – причем как в среднем, так и в худшем случае – неадекватна. Самый важный вывод, который хотели бы сделать авторы данной статьи, состоит в следующем. Существуют различные области – как в теоретической информатике, так и в математике, – в которых основные направления исследований, проводимых самыми разными научными группами, в действительности являются мало похожими на реальные задачи, возникающие в различных областях на практике. И «увлечение» многих  математиков-программистов последовательным улучшением алгоритмов и программ, предназначенных для решения геометрической версии задачи коммивояжера (вместо псевдогеометрической ее версии), – это один из многих подобных примеров.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>We consider one of the possible approaches to adequacy of mathematical models by the example of data samples used to design and analysis algorithms to solve reallife instances of travelling salesman problem (TSP). Authors consider so-called pseudo-Euclidian version of that problem to be more adequate description of the real-life examples of TSP, than more common Euclidian TSP. Latter is explained by the following: designing an algorithms (and estimating its effectiveness) for a given object domain one has to consider the representativeness of generated sample data for this domain. Commonly a set if random variables with a given distribution function is used as a sample data using some idealized data model (mostly with uniform distribution of attri-butes values). However in practice the input data has some special distribu-tion of attributes values, different from uniform or Gaussian. As a result the algorithm’s performance on a real-life data is inadequate (both on average and at worst). The most important conclusion made by the authors is the following. There are different object domains (as in theoretical information, so in mathematics), in which mainstream research conducted by different scientific groups has not much in common with the real-life instances of the studied problems. One of such examples is the «enthusiasm» of many mathematicians and pro grammers about the improvement of algorithms for Euclidian TSP (instead of pseudo-Euclidian)</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>математическая модель</kwd><kwd>адекватность</kwd><kwd>задача коммивояжера</kwd><kwd>псевдогеометрическая версия</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>mathematical model</kwd><kwd>adequate</kwd><kwd>travelling salesman problem</kwd><kwd>pseudo-Euclidian version</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Самарский А., Михайлов А. Математическое моделирование: Идеи. Методы. Примеры. – М.: Физматлит, 2001.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Самарский А., Михайлов А. Математическое моделирование: Идеи. Методы. Примеры. – М.: Физматлит, 2001.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Oreskes N., Shrader-Frechette K., Belitz K. Verification, validation, and confirmation of numerical models in the earth sciences // Science. – Vol. 263. – 1994. – P. 641-646.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Oreskes N., Shrader-Frechette K., Belitz K. Verification, validation, and confirmation of numerical models in the earth sciences // Science. – Vol. 263. – 1994. – P. 641-646.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Box G., Draper N. Empirical Model Building and Response Surfaces. – NY: Wiley Series in Probability and Statistics, 1987.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Box G., Draper N. Empirical Model Building and Response Surfaces. – NY: Wiley Series in Probability and Statistics, 1987.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гаспарский В. Праксеологический анализ проектно-конструкторских разработок. – М.: Мир, 1978.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Гаспарский В. Праксеологический анализ проектно-конструкторских разработок. – М.: Мир, 1978.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Розенберг Г., Шитиков В., Брусиловский П. Экологическое прогнозирование (Функциональные предикторы временных рядов). – Тольятти: Изд-во РАН, 1994.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Розенберг Г., Шитиков В., Брусиловский П. Экологическое прогнозирование (Функциональные предикторы временных рядов). – Тольятти: Изд-во РАН, 1994.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Korostensky C. et al. Near Optimal Multiple Sequence Alignments Using a Travelling Salesman Problem Approach. / String Processing and Information Retrieval Symposium &amp; International Workshop on Groupware. – 1999. – P. 105-114</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Korostensky C. et al. Near Optimal Multiple Sequence Alignments Using a Travelling Salesman Problem Approach. / String Processing and Information Retrieval Symposium &amp; International Workshop on Groupware. – 1999. – P. 105-114</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мельников Б., Панин А. Параллельная реализация мультиэвристического подхода в задаче сравнения генетических последовательностей // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. –2012. – № 4. – С. 83-86.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Мельников Б., Панин А. Параллельная реализация мультиэвристического подхода в задаче сравнения генетических последовательностей // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. –2012. – № 4. – С. 83-86.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Makarkin S., Melnikov B., Panin A. On the metaheuristics approach to the problem of genetic sequence comparison and its parallel implementation // Applied Mathematics. – 2013. – Vol. 4, No. 10A, P. 35-39. doi: 10.4236/ am.2013.410A1006.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Makarkin S., Melnikov B., Panin A. On the metaheuristics approach to the problem of genetic sequence comparison and its parallel implementation // Applied Mathematics. – 2013. – Vol. 4, No. 10A, P. 35-39. doi: 10.4236/ am.2013.410A1006.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Melnikov B., Kashlakova E. Some grammatical structures of programming languages as simple bracketed languages // Informatica (Lithuania). – 2000. – V. 11, No. 4. – P. 441-453.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Melnikov B., Kashlakova E. Some grammatical structures of programming languages as simple bracketed languages // Informatica (Lithuania). – 2000. – V. 11, No. 4. – P. 441-453.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Алексеева А., Мельников Б. Итерации конечных и бесконечных языков и недетерминированные конечные автоматы // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. – 2011. – № 3. – С. 30-33.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Алексеева А., Мельников Б. Итерации конечных и бесконечных языков и недетерминированные конечные автоматы // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. – 2011. – № 3. – С. 30-33.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мельников Б. Алгоритм проверки равенства бесконечных итераций конечных языков / Вестник Московского университета. Серия 15: Вычислительная математика и кибернетика. – 1996. – № 4. – С. 49-</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Мельников Б. Алгоритм проверки равенства бесконечных итераций конечных языков / Вестник Московского университета. Серия 15: Вычислительная математика и кибернетика. – 1996. – № 4. – С. 49-</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Korostensky C. et al. Using traveling salesman problem algorithms for evolutionary tree construction // Bioinformatics. – 2000. – Vol. 16. – P. 619-627.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Korostensky C. et al. Using traveling salesman problem algorithms for evolutionary tree construction // Bioinformatics. – 2000. – Vol. 16. – P. 619-627.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Hromkoviи J. Algorithmics for Hard Problems. Introduction to Combinatorial Optimization, Randomization, Approximation, and Heuristics. – Springer, 2003.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Hromkoviи J. Algorithmics for Hard Problems. Introduction to Combinatorial Optimization, Randomization, Approximation, and Heuristics. – Springer, 2003.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Громкович Ю. Теоретическая информатика. Введение в теорию автоматов, теорию вычислимости, теорию сложности, теорию алгоритмов, рандомизацию, теорию связи и криптографию. – СПб.: БХВ- Петербург, 2010.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Громкович Ю. Теоретическая информатика. Введение в теорию автоматов, теорию вычислимости, теорию сложности, теорию алгоритмов, рандомизацию, теорию связи и криптографию. – СПб.: БХВ- Петербург, 2010.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гэри М., Джонсон Д. Вычислительные машины и труднорешаемые задачи. – М.: Мир, 1982. (Garey M., Johnson D. Computers and Intractability: A Guide to the Theory of NP-Completeness. – W. H. Freeman and Company, 1979.)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Гэри М., Джонсон Д. Вычислительные машины и труднорешаемые задачи. – М.: Мир, 1982. (Garey M., Johnson D. Computers and Intractability: A Guide to the Theory of NP-Completeness. – W. H. Freeman and Company, 1979.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Melnikov B., Radionov A., Gumayunov V. Some special heuristics for discrete optimization problems // Proc. of 8th International Conference on Enterprise Information Systems, ICEIS-2006. – Cyprus. – 2006. – P. 360- 364.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Melnikov B., Radionov A., Gumayunov V. Some special heuristics for discrete optimization problems // Proc. of 8th International Conference on Enterprise Information Systems, ICEIS-2006. – Cyprus. – 2006. – P. 360- 364.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мельников Б., Романов Н. Еще раз об эвристиках для задачи коммивояжера // Теоретические проблемы информатики и ее приложений. – 2001. – Т. 4. – С. 81-92.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Мельников Б., Романов Н. Еще раз об эвристиках для задачи коммивояжера // Теоретические проблемы информатики и ее приложений. – 2001. – Т. 4. – С. 81-92.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Melnikov B. Multiheuristic approach to discrete optimization problems // Cybernetics and Systems Analysis. – 2006. – Vol. 42. – No. 3. – P. 335-341.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Melnikov B. Multiheuristic approach to discrete optimization problems // Cybernetics and Systems Analysis. – 2006. – Vol. 42. – No. 3. – P. 335-341.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мельников Б., Пивнева С., Рогова О. Репрезентативность случайно сгенерированных недетерминированных конечных автоматов с точки зрения соответствующих базисных автоматов // Стохастическая оптимизация в информатике. – 2010. – Т. 6. – № 1. – С. 74-82.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Мельников Б., Пивнева С., Рогова О. Репрезентативность случайно сгенерированных недетерминированных конечных автоматов с точки зрения соответствующих базисных автоматов // Стохастическая оптимизация в информатике. – 2010. – Т. 6. – № 1. – С. 74-82.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Балинова В. Статистика в вопросах и ответах: учеб. пособие. – М.: ТК Велби, изд-во Проспект, 2004.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Балинова В. Статистика в вопросах и ответах: учеб. пособие. – М.: ТК Велби, изд-во Проспект, 2004.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit21"><label>21</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Философский энциклопедический словарь; гл. редакция: Л. Ильичев, П. Федосеев, С. Ковалев, В. Панов. – М.: Сов. Энциклопедия, 1983.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Философский энциклопедический словарь; гл. редакция: Л. Ильичев, П. Федосеев, С. Ковалев, В. Панов. – М.: Сов. Энциклопедия, 1983.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit22"><label>22</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Gurevich Y., Veanes M., Wallace C. Can abstract state machines be useful in language theory? // Theoretical Computer Science (Developments in Language Theory). – 2007. – V. 376, No. 1-2. – P. 17-29.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gurevich Y., Veanes M., Wallace C. Can abstract state machines be useful in language theory? // Theoretical Computer Science (Developments in Language Theory). – 2007. – V. 376, No. 1-2. – P. 17-29.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit23"><label>23</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Люгер Дж. Искусственный интеллект. Стратегии и методы решения сложных проблем. – Вильямс, 2003.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Люгер Дж. Искусственный интеллект. Стратегии и методы решения сложных проблем. – Вильямс, 2003.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit24"><label>24</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мельников Б., Радионов А. О выборе стратегии в недетерминированных антагонистических играх // Программирование. – 1998. – № 5. – С. 55-62.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Мельников Б., Радионов А. О выборе стратегии в недетерминированных антагонистических играх // Программирование. – 1998. – № 5. – С. 55-62.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit25"><label>25</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Макаркин С. Еще об одном подходе к решению псевдогеометрической задачи коммивояжера // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. – 2012. – № 4, C. 79-82.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Макаркин С. Еще об одном подходе к решению псевдогеометрической задачи коммивояжера // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. – 2012. – № 4, C. 79-82.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit26"><label>26</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Gutin G., Punnen A. (editors). The Traveling Salesman problem. – Kluwer Academic Publishers, 2002.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gutin G., Punnen A. (editors). The Traveling Salesman problem. – Kluwer Academic Publishers, 2002.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit27"><label>27</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1204/1204.2350.pdf – Liew Sing. Introducing convex layers to the Traveling Salesman Problem / Preprint: arXiv:1204.2348. – 2012. – Режим доступа – свободный. (Access mode – free.)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1204/1204.2350.pdf – Liew Sing. Introducing convex layers to the Traveling Salesman Problem / Preprint: arXiv:1204.2348. – 2012. – Режим доступа – свободный. (Access mode – free.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit28"><label>28</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Somhom S., Modares A., Enkawa T. Competition-based neural network for the multiple travelling salesmen problem with minimax objective // Computers &amp; Operations Research. – 1999. – Vol. 26, No. 4. – P. 395-407</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Somhom S., Modares A., Enkawa T. Competition-based neural network for the multiple travelling salesmen problem with minimax objective // Computers &amp; Operations Research. – 1999. – Vol. 26, No. 4. – P. 395-407</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
