Задачи лп, формулируемые как задачи цлп, как правило, по своей природе не допускают подхода, основанного на округлении. Один из эффектов округления это потеря допустимости решения ( см рис. 1). Пример. ( Задача коммивояжера ( зк ))

Вид материалаЗадача

Содержание


Пример. ( Задача коммивояжера ( ЗК )).
Подобный материал:
2.5. Постановки задач целочисленного программирования ( ЦП ).

Пример. Задача целочисленного линейного программирования ( ЦЛП ).

Задачей ЦЛП называют следующую задачу оптимизации :



x- целочисленно.

З
десь c,x  Rn, A  Rn x m, b  Rm. Элементы матрицы A и векторов b и c предполагаются целыми. На рис.1 приведен пример двумерной задачи ЦЛП.

Рис.1. Четыре целочисленные точки, ближайшие к оптимуму задачи ЛП, недопустимы.

В некоторых приложениях дробные решения недопустимы, например в приложении, где xj - число самолетов, назначаемых на маршрут j. Задачи ЛП, формулируемые как задачи ЦЛП, как правило, по своей природе не допускают подхода, основанного на округлении. Один из эффектов округления - это потеря допустимости решения ( см. рис.1).

Пример. ( Задача коммивояжера ( ЗК )). Коммивояжеру необходимо объехать n городов 1,2,...,n, начиная с города 1, и посещая каждый город ровно 1 раз, по самому короткому маршруту.

Обозначим [cij] матрицу расстояний между городами. Сопоставим дуге (i,j) переменную xij и, положив xij = 1 если дуга (i,j) содержится в обходе, и xij = 1 в противном случае, можно сформулировать ЗК следующим образом:



( a ) (1)

(б )

- целые

Равенства (а) выражают тот факт, что в каждую вершину входит ровно одна дуга, а равенства (б) - тот факт, что из каждой вершины выходит ровно одна дуга.

В действительности, задача (1) описывает задачу о назначении и содержит в своем допустимом множестве маршрутов маршруты, состоящие из нескольких замкнутых циклов. Нужны дополнительные ограничения для исключения подобных решений.

Пример.( задача о заполнении рюкзака ).

Даны целые числа w1,…,wn; c1,…,cn; k. Требуется максимизировать функцию



при условиях



Для решения задач ЦП существует множество методов решения, которые будут рассмотрены в следующих разделах.