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PPO(Proximal Policy Optimization,近端策略优化)算法
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2024-08-05
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在解答2024年华数杯全国大学生数学建模竞赛的C题“老外游中国”时,虽然PPO(Proximal Policy Optimization,近端策略优化)算法主要是应用于强化学习领域,特别是在解决连续动作空间的策略优化问题上,但在此数学建模竞赛中,它并不直接适用于数据处理、综合评价或路径规划等任务。不过,我们可以从数据处理和决策优化的角度,类比强化学习中的一些思想来构思解题策略。 然而,对于本题而言,我们可以更侧重于数据分析、综合评价模型(如层次分析法AHP、TOPSIS、模糊综合评价等)和路径规划算法(如Dijkstra、A*、遗传算法等)来解决问题。以下是对各个问题的进一步建模思路: 一、问题1建模思路 1.1 数据处理与分析 数据收集与清洗:首先,需要加载所有352个城市的CSV文件,对每个城市的100个景点信息进行数据清洗,去除无效或缺失的关键信息(如评分缺失的景点)。 最高分查找:遍历所有景点,找到最高评分(BS),并统计获评该评分的景点数量。 城市排名:统计每个城市获评BS的景点数量,并根据数量多少进行排序,列出前10个城市。 二、问题2建模思路 2.1 综合评价体系构建
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在解答 2024 年华数杯全国大学生数学建模竞赛的 C 题“老外游中国”时,虽然 PPO(Proximal
Policy Optimization,近端策略优化)算法主要是应用于强化学习领域,特别是在解决连续动
作空间的策略优化问题上,但在此数学建模竞赛中,它并不直接适用于数据处理、综合评价
或路径规划等任务。不过,我们可以从数据处理和决策优化的角度,类比强化学习中的一些
思想来构思解题策略。
然而,对于本题而言,我们可以更侧重于数据分析、综合评价模型(如层次分析法 AHP、TOPSIS、
模糊综合评价等)和路径规划算法(如 Dijkstra、A*、遗传算法等)来解决问题。以下是对
各个问题的进一步建模思路:
一、问题 1 建模思路
1.1 数据处理与分析
� 数据收集与清洗:首先,需要加载所有 352 个城市的 CSV 文件,对每个城市的 100
个景点信息进行数据清洗,去除无效或缺失的关键信息(如评分缺失的景点)。
� 最高分查找:遍历所有景点,找到最高评分(BS),并统计获评该评分的景点数量。
� 城市排名:统计每个城市获评 BS 的景点数量,并根据数量多少进行排序,列出前 10
个城市。
二、问题 2 建模思路
2.1 综合评价体系构建
� 指标选取:选取城市规模、环境环保、人文底蕴、交通便利、气候、美食等关键因
素作为评价指标。
� 数据量化:对于非数值型指标(如人文底蕴、美食),需要设计问卷或采用已有数据
库进行量化评分。
� 权重确定:使用 AHP(层次分析法)等方法确定各指标的权重。
� 综合评价:利用 TOPSIS 或模糊综合评价等方法,对每个城市进行综合评价,并选出
前 50 名。
三、问题 3 建模思路
3.1 路径规划
� 约束条件:确定从广州出发,只能乘坐高铁,且只在问题 2 选出的 50 个城市中选择。
� 优化目标:在 144 小时内游玩尽可能多的城市,同时要求综合游玩体验最好(可以
综合景点评分、游玩时长、交通费用等因素进行评分)。
� 算法选择:采用 Dijkstra、A*等图论算法或遗传算法等启发式搜索算法进行路径规划。
� 成本计算:根据高铁票价和景点门票价格计算总费用,结合高铁运行时间和游玩时
间计算总花费时间。
四、问题 4 建模思路
4.1 费用优化路径规划
� 目标调整:在问题 3 的基础上,将优化目标调整为最小化门票和交通的总费用,同
时尽量多地游览城市。
� 算法选择:同问题 3,但需要调整成本计算中的权重,以更好地反映费用优化的需
求。
五、问题 5 建模思路
5.1 山景专题规划
� 景点筛选:在所有 352 个城市的景点中筛选出山景景点,并找到每个城市的最高评
分山景。
� 入境点选择:考虑交通便利性和山景景点的分布情况,选择合适的入境城市和机场。
� 路径规划:采用类似问题 3 的路径规划方法,但只针对筛选出的山景景点进行规划。
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