Enhanced MOPSL Framework Based on Integer MS/OS Chromosome with Ready Set–Guided Decoding for Flexible Job Shop Scheduling

 

1️⃣ 題目

Enhanced MOPSL Framework Based on Integer MS/OS Chromosome with Ready Set–Guided Decoding for Flexible Job Shop Scheduling

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2️⃣ 摘要（Abstract）

We propose an Enhanced MOPSL framework that integrates relative machine selection (MS) with Ready Set–guided operation sequencing (OS) for solving the Flexible Job Shop Scheduling Problem (FJSP). By structuring the solution space into a dense, feasible region and incorporating meta-level coordination between routing and scheduling decisions, our approach enables more stable and interpretable evolutionary behavior. Experimental comparisons and space structure analysis show the framework's effectiveness in improving solution quality and convergence, especially on benchmark instances such as MK10.

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3️⃣ 前言（Introduction）

• FJSP 是 NP-hard，雙層決策：routing（MS）與 scheduling（OS）

• 傳統方法常因編碼混亂導致大量修復與不穩定收斂

• 提出一套結構穩定、演化導引、可量化分析的框架

• 貢獻：編碼創新、解空間密度分析、演化理論驗證

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4️⃣ 文獻回顧（Literature Review）

• 傳統 GA/PSO/TS 方法之 MS/OS 結構與限制

• MOPSL 初始應用背景與限制

• 缺乏針對 routing/scheduling 協調之系統設計與空間結構分析

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5️⃣ 方法（Methodology）

• 架構整體：雙段式染色體（MS 相對 index + OS 排序）

• 解碼策略：Ready Set–guided + time slot 插入邏輯

• 解空間稠密性分析模型（Δ距離指標）

• crossover/mutation 操作 + VNS 強化（critical path 導引）

• 哲學核心：從 chaotic encoding → functional evolution 的演化幾何重建

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6️⃣ 實驗結果（Experimental Results）

• Benchmark 測試（MK01~MK10），與現有方法比較

• 交互實驗設計：MS 編碼 × OS 解碼四組合

• mutation rate sensitivity analysis（稀疏 vs 稠密）

• 解空間結構視覺化：Δ距離 + Gantt + CP 路徑圖

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7️⃣ 討論（Discussion）

• MOPSL 為什麼帶來收斂穩定性？（空間幾何、演化可預測性）

• 相對編碼 × 結構導引 的優勢與限制

• 如何延伸至多目標、動態排程、強化學習整合

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8️⃣ 結論與未來工作（Conclusion & Future Work）

• 提出一種整合合法性、穩定性與可擴展性的 MOPSL 框架

• 實驗驗證其演化品質與理論合理性

• 未來將結合 DRL、adaptive mutation、以及多目標多階排程應用

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📌 本架構具備「問題重構」、「空間導引」、「演化強化」三合一特性，是可拓展的高階 scheduling 解決平台。