it.ssc.pl.milp

Class LP

java.lang.Object

it.ssc.pl.milp.LP

All Implemented Interfaces:

FormatTypeInput

public final class LP
extends java.lang.Object
implements FormatTypeInput

Questa classe permette di eseguire e risolvere formulazioni di problemi di programmazione lineare. Il metodo utilizzato per la risoluzione di tali problemi di ottimizzazione è il metodo del simplesso

Version:

3.0

Author:

Stefano Scarioli

See Also:

SSC Software www.sscLab.org

Nested Class Summary

Nested classes/interfaces inherited from interface it.ssc.pl.milp.FormatTypeInput

FormatTypeInput.FormatType

Field Summary

Fields

Modifier and Type	Field and Description
static double	NaN

Constructor Summary

Constructors

Constructor and Description
LP(java.util.ArrayList<java.lang.String> inequality)
LP(it.ssc.ref.Input input_natural) Costruttore di un oggetto LP per la risoluzione di problemi espressi in formato a coefficienti.
LP(it.ssc.ref.Input input, FormatTypeInput.FormatType format) Costruttore di un oggetto LP per la risoluzione di problemi espressi in formato o sparso o a coefficienti.
LP(it.ssc.ref.Input input_natural, it.ssc.context.Session session) Costruttore di un oggetto LP per la risoluzione di problemi espressi in formato a coefficienti.
LP(it.ssc.ref.Input input, it.ssc.context.Session session, FormatTypeInput.FormatType format) Costruttore di un oggetto LP per la risoluzione di problemi espressi in formato o sparso o a coefficienti.
LP(LinearObjectiveFunction fo, java.util.ArrayList<Constraint> constraints) Costruttore di un oggetto LP per la risoluzione di problemi espressi in formato matriciale.
LP(LinearObjectiveFunction fo, ListConstraints constraints) Costruttore di un oggetto LP per la risoluzione di problemi espressi in formato matriciale.
LP(java.lang.String path)

Method Summary

Modifier and Type	Method and Description
int	getNumMaxIteration() Questo metodo ritorna il numero massimo di iterazioni del simplesso
Solution	getSolution() Se il problema ammette soluzione ottima , questo metodo ritorna tale soluzione ottima sotto forma di oggetto della classe Solution
double[][]	getStandartMatrixA() Questo metodo ritorna la matrice A ottenuta in seguito al processo di riduzione in forma standart (max z , Ax + s=b, x ≥ 0, b ≥ 0) del problema di programmazione lineare di partenza.
double[]	getStandartVectorB() Questo metodo ritorna il vettore b dei valori rhs ottenuto in seguito al processo di riduzione in forma standart (max z , Ax+s=b, x ≥ 0, b ≥ 0) del problema di programmazione lineare di partenza.
double[]	getStandartVectorC() Questo metodo ritorna il vettore c dei coefficienti della f.o. in seguito al processo di riduzione in forma standart (max z , Ax+s=b, x ≥ 0, b ≥ 0) del problema di programmazione lineare di partenza.
LPThreadsNumber	getThreadsNumber()
boolean	isParallelSimplex()
boolean	isStopPhase2() Restituisce true se se è impostato l'esecuzione della sola fase 1.
SolutionType	resolve() Esegue il simplesso (fase 1 + fase 2).
void	setCEpsilon(EPSILON epsilon) Questo metodo permette di settare il valore epsilon relativo alla tolleranza nel determinare se una soluzione ottima espressa dalla fase 1 è prossima o uguale a zero e quindi da origine a soluzioni ammissibili per il problema iniziale.
void	setEpsilon(EPSILON epsilon) Questo metodo permette di settare il valore epsilon relativo alla tolleranza che interviene in diversi ambiti.
void	setNumMaxIteration(int num_max_iteration) Questo metodo permette di limitare il numero massimo di iterazioni del simplesso (iterazioni fase 1 + iterazioni fase 2)
void	setParallelSimplex(boolean isParallelSimplex) Se il numero di core fisici dell'host su cui viene eseguito SSc è maggiore di 4 , può essere migliorata la performance del simplesso facendo eseguire i processi di ottimizzazione in parallelo su pi ù thread.
void	setStopPhase2(boolean isStopPhase2) Impostando a true permette di interromepre il simplesso alla fine della fase 1, in modo da determinare non una soluzione ottima ma solamente una soluzione ammissibile del problema.
void	setThreadsNumber(LPThreadsNumber threadsNumber)

Methods inherited from class java.lang.Object

equals, getClass, hashCode, notify, notifyAll, toString, wait, wait, wait

Field Detail

NaN

public static double NaN

Constructor Detail

LP

public LP(java.util.ArrayList<java.lang.String> inequality)
   throws java.lang.Exception

Parameters:

inequality - Un ArrayList (di oggetti String) contenenti la formulazione del problema nel formato a disequazioni

Throws:

java.lang.Exception - Viene generata una eccezione se il problema non è formulato correttamente

LP

public LP(java.lang.String path)
   throws java.lang.Exception

Parameters:

path - Path dove è localizzato il file contenente il problema di PL formulato con il formato a disequazioni

Throws:

java.lang.Exception - Viene generata una eccezione se il problema non è formulato correttamente o se il file non esiste

LP

public LP(LinearObjectiveFunction fo,
          java.util.ArrayList<Constraint> constraints)
   throws java.lang.Exception

Costruttore di un oggetto LP per la risoluzione di problemi espressi in formato matriciale.

Parameters:

fo - Un oggetto LinearObjectiveFunction che rappresenta la funzione obiettivo

constraints - La lista dei vincoli espressa come ArrayList di Oggetti Constraint

Throws:

java.lang.Exception - Viene generata una eccezione se il problema non è formulato correttamente

LP

public LP(LinearObjectiveFunction fo,
          ListConstraints constraints)
   throws java.lang.Exception

Costruttore di un oggetto LP per la risoluzione di problemi espressi in formato matriciale.

Parameters:

fo - Un oggetto LinearObjectiveFunction che rappresenta la funzione obiettivo

constraints - La lista dei vincoli sotto forma di oggetto ListConstraints

Throws:

java.lang.Exception - Viene generata una eccezione se il problema non è formulato correttamente

LP

public LP(it.ssc.ref.Input input,
          it.ssc.context.Session session,
          FormatTypeInput.FormatType format)
   throws java.lang.Exception

Costruttore di un oggetto LP per la risoluzione di problemi espressi in formato o sparso o a coefficienti.

Parameters:

input - Il problema formulato col formato sparso

session - Una sessione di lavoro SSC

format - Costante per esprimere con quale formato è formulato il problema (FormatType.SPARSE o FormatType.COEFF)

Throws:

java.lang.Exception - Viene generata una eccezione se il problema è formulato in modo non corretto

LP

public LP(it.ssc.ref.Input input,
          FormatTypeInput.FormatType format)
   throws java.lang.Exception

Costruttore di un oggetto LP per la risoluzione di problemi espressi in formato o sparso o a coefficienti.

Parameters:

input - Il problema formulato col formato sparso

format - Costante per esprimere con quale formato è formulato il problema (FormatType.SPARSE o FormatType.COEFF)

Throws:

java.lang.Exception - Viene generata una eccezione se il problema è formulato in modo non corretto

LP

public LP(it.ssc.ref.Input input_natural)
   throws java.lang.Exception

Costruttore di un oggetto LP per la risoluzione di problemi espressi in formato a coefficienti.

Parameters:

input_natural - Il problema formulato col formato a coefficienti

Throws:

java.lang.Exception - Viene generata una eccezione se il problema è formulato in modo non corretto

LP

public LP(it.ssc.ref.Input input_natural,
          it.ssc.context.Session session)
   throws java.lang.Exception

Costruttore di un oggetto LP per la risoluzione di problemi espressi in formato a coefficienti.

Parameters:

input_natural - Il problema formulato col formato a coefficienti

session - Una sessione di lavoro SSC

Throws:

java.lang.Exception - Viene generata una eccezione se il problema è formulato in modo non corretto

Method Detail

setEpsilon

public void setEpsilon(EPSILON epsilon)

Questo metodo permette di settare il valore epsilon relativo alla tolleranza che interviene in diversi ambiti. È utilizzato nei seguenti casi :
1) Durante la fase uno, sia nella determinazione delle variabile entrante che in quella della variabile uscente con o senza regola di Bland; sia per determinare se la base è degenere. Viene anche utilizzata alla fine della fase uno : se esiste una variabile ausiliaria in base, epsilon viene utilizzato per determinare se è possibile eliminare le righe e le colonne di queste sulla tabella estesa.
2) Durante la fase due , sia nella determinazione delle variabile entrante che in quella della variabile uscente con o senza regola di BLand; sia per determinare se la base è degenere.

Parameters:

epsilon - Tolleranza utilizzata in diverse fasi del simplesso. Valore default 1-E10

setCEpsilon

public void setCEpsilon(EPSILON epsilon)

Questo metodo permette di settare il valore epsilon relativo alla tolleranza nel determinare se una soluzione ottima espressa dalla fase 1 è prossima o uguale a zero e quindi da origine a soluzioni ammissibili per il problema iniziale.

Parameters:

epsilon - Tolleranza soluzione fase 1 rispetto allo zero. Valore default 1-E8

setNumMaxIteration

public void setNumMaxIteration(int num_max_iteration)
                        throws LPException

Questo metodo permette di limitare il numero massimo di iterazioni del simplesso (iterazioni fase 1 + iterazioni fase 2)

Parameters:

num_max_iteration - Il numero di iterazioni che al massimo si vuole far eseguire. Valore di default 10,000,000.

Throws:

LPException - Se si imposta un numero errato (zero o negativo)

getNumMaxIteration

public int getNumMaxIteration()

Questo metodo ritorna il numero massimo di iterazioni del simplesso

Returns:

Il numero massimo i iterazioni

resolve

public SolutionType resolve()
                     throws java.lang.Exception

Esegue il simplesso (fase 1 + fase 2).

Returns:

Il tipo di soluzione trovata

Throws:

java.lang.Exception - Se il processo di esecuzione genera un errore

getStandartMatrixA

public double[][] getStandartMatrixA()
                              throws SimplexException,
                                     java.io.IOException

Questo metodo ritorna la matrice A ottenuta in seguito al processo di riduzione in forma standart (max z , Ax + s=b, x ≥ 0, b ≥ 0) del problema di programmazione lineare di partenza.

Returns:

La matrice dei coefficienti A

Throws:

SimplexException

java.io.IOException - se il problema non è stato ridotto in forma standart

getStandartVectorB

public double[] getStandartVectorB()

Questo metodo ritorna il vettore b dei valori rhs ottenuto in seguito al processo di riduzione in forma standart (max z , Ax+s=b, x ≥ 0, b ≥ 0) del problema di programmazione lineare di partenza.

Returns:

Il vettore dei coefficienti RHS

getStandartVectorC

public double[] getStandartVectorC()

Questo metodo ritorna il vettore c dei coefficienti della f.o. in seguito al processo di riduzione in forma standart (max z , Ax+s=b, x ≥ 0, b ≥ 0) del problema di programmazione lineare di partenza.

Returns:

Il vettore c dei coefficienti della f.o.

getSolution

public Solution getSolution()
                     throws SimplexException

Se il problema ammette soluzione ottima , questo metodo ritorna tale soluzione ottima sotto forma di oggetto della classe Solution

Returns:

La soluzione ottima del problema

Throws:

SimplexException - Se la soluzione ottima non è presente

isParallelSimplex

public boolean isParallelSimplex()

Returns:

vero se la parallelizzazione del simplesso è attiva.

setParallelSimplex

public void setParallelSimplex(boolean isParallelSimplex)

Se il numero di core fisici dell'host su cui viene eseguito SSc è maggiore di 4 , può essere migliorata la performance del simplesso facendo eseguire i processi di ottimizzazione in parallelo su pi ù thread.

Parameters:

isParallelSimplex - True per attivare la parallelizzazione

getThreadsNumber

public LPThreadsNumber getThreadsNumber()

Returns:

il numero di Thread utilizzati nell'esecuzione. Se il valore è AUTO è il sistema a decidere il numero di Thread da utilizzare.

setThreadsNumber

public void setThreadsNumber(LPThreadsNumber threadsNumber)

Parameters:

threadsNumber - Imposta il numero di Thread da utilizzare nell'esecuzione. Se il valore impostato è AUTO è il sistema a decidere il numero di Thread da utilizzare.

isStopPhase2

public boolean isStopPhase2()

Restituisce true se se è impostato l'esecuzione della sola fase 1.

Returns:

setStopPhase2

public void setStopPhase2(boolean isStopPhase2)

Impostando a true permette di interromepre il simplesso alla fine della fase 1, in modo da determinare non una soluzione ottima ma solamente una soluzione ammissibile del problema.

Parameters:

isStopPhase2 - true per interrompere il simplesso prima della fase 2.