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Il metodo b&b (branch & bound) e la pianificazione lineare, due importanti tecniche per risolvere problemi di ottimizzazione lineare. Il metodo b&b è un metodo di enumerazione parziale che separa un problema in sottoproblemi, mentre la pianificazione lineare consiste in un processo di risoluzione di problemi di pl (pianificazione lineare) attraverso la rilassazione dei vincoli di interezza e l'aggiunta di piani di taglio. Anche regole come gomory, bland, slack e surplus, e spiega come trasformare problemi in forma standard.
Tipologia: Appunti
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BRANCH&BOUD è un metodo di enumerazione parziale per risolvere un problema di PLI. separaz-branch dato un problema P con regione ammissibile Ω(P), P viene separato in so�oproblemi P 1 P 2 ...P (^) i se le regioni ammissibili Ω(P 1 ),Ω(P (^) i) formano una par�zione di Ω(P). 1) Ω(P (^) h)∩Ω(P (^) j )=Ø2 2 0 0 h≠j (h,j=1,2...r) 2)∪ rh=1 Ω(Ph )=Ω(P) Ph (h=1,2...t) de� discenden� di P possono avere a sua volta discenden� Pt+1 ..Pt+s e le regioni ammis. Ω(Pt+1 )..Ω(P (^) t+s) sono una par�zione di Ω(P (^) h ) e le regioni amm. Ω(P 1 )Ω(P 2 )....Ω(P (^) h-1 )Ω(Ph+1 )..Ω(P (^) t)Ω(P (^) t+1 )..Ω(P (^) t+s) sono una nuova par�zione di Ω(P) più fine di quella precedente. Il Branch viene rappr. a�raverso grafi, de� alberi dove i nodi rappr. P e i so�oproblemi. P (problema originario) è il nodo radice e i so�oproblemi sono i nodi foglie. chiusura: 1) il rilascio con�nuo di Ph è inammissibile. in questo caso anche P (^) h è inammissibile. 2)la soluzione o�ma del rilassato con�nuo di Ph ha coordinate intere. (è ammissibile e o�ma per Ph ). 3)la soluzione o�ma del rilassato con�nuo di Ph non ha coordinate intere ma il suo valore di funzione obie�vo è >= a z (valore funz-obie�) se il problema è di min <= z se il problema è di max. PIANI DI TAGLIO:il problema originario P 0 viene risolto rilassando i suoi vincoli di interezza, se la soluzione o�enuta rispe�a i vincoli di interezza, tale soluzione è o�ma per P 0 e l'algoritmo termina. in caso contrario si aggiunge al rilassato con�nuo un nuovo vincolo de�o piano di taglio che riduce la regione ammissibile senza alterare la soluzione o�ma di P 0. dopo si risolve il nuovo problema di PL e si ritorna indietro. il piano di taglio deve escludere la soluzione o�ma corrente che non è ammissibile per P 0 , e non deve escludere soluzioni ammissibili per P0. BLAND: una regola che indica la scelta delle variabili entran� e uscen�, poichè se esistono più indici candida� ad entrare in B e più indici ad uscire da B si seleziona l'indice minimo: k=min{j 2 2 0 8 N:cj <0} h=min{i2 2 0 8 B:b (^) i/a (^) ik=min{b (^) r/a (^) rk, a (^) rk>0}} SLACK E SURPLUS:Per l’algoritmo del simplesso e necessario me�ere i problemi di PL in forma standard: essa si o�ene introducendo variabili di slack (se i vincoli sono in forma di ≤) o di surplus (se i vincoli sono in forma di ≥), trasformando tu� i vincoli del problema in vincoli di uguaglianza e conservando invece le disuguaglianze x ≥ 0, sia per le variabili originali sia per quelle di slack o surplus: SLACK=> Σ nj=1 (aijxj )>=bi diventa Σnj=1 (aijxj -s (^) i)=bi, si>= STANDARD: se è richiesto il massimo bisogna ricondursi a un problema di minimizazzione cambiando segno al ve�ore c dei coefficien� della funct obiet. i vincoli di disuguag. trasforma� in uguagl. introducendo una nuova variabile non nega�va di slack o surplus. per variabili nega�ve si sos�tuisce la variabile xi con il suo opposto y (^) i=-xi con yi>=0. se non vincolate di segno si procede con la sos�tuzione della variabile non vincolata con la differenza di due variabili non nega�ve xj =xj+^ -xj-^ dove xj +,x (^) j-^ >= DEGENERE:Una sol. base è degenere se una o piu variabili di base assume valore nullo. Se la s.b. `e degenere vi è ambiguita' in quanto si possono scambiare variabili di base nulle con variabili non di base. Può essere riconosciuta nel simplesso quando nella scelta dell'elemento di pivot si hanno 2 o più rappor� che corrispondono al minimo(primale). analisi di sensi�vità: sono una serie di tecniche applicate per o�enere informazioni su quanto e di quanto può variare la soluzione o�ma. ci possono essere variazioni del ve�ore b e c e di un'aggiunta di un vincolo.