it.ssc.pl.milp

Class MILP

java.lang.Object

it.ssc.pl.milp.MILP

All Implemented Interfaces:

FormatTypeInput

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

Questa classe permette di eseguire e risolvere formulazioni di problemi di programmazione lineare misto intera , binaria o semicontinua. Il metodo utilizzato per la risoluzione di tali problemi di ottimizzazione è il metodo del simplesso abbinato a quello del Branch and Bound.

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
MILP(java.util.ArrayList<java.lang.String> inequality) Costruttore di un oggetto MILP per la risoluzione di problemi formulati in formato a disequazioni contenuto in ArrayList di Stringhe.
MILP(it.ssc.ref.Input input) Costruttore di un oggetto MILP per la risoluzione di problemi espressi in formato a coefficienti.
MILP(it.ssc.ref.Input input_sparse, FormatTypeInput.FormatType format) Costruttore di un oggetto MILP per la risoluzione di problemi espressi in formato sparso o a coefficienti.
MILP(it.ssc.ref.Input input, it.ssc.context.Session session) Costruttore di un oggetto MILP per la risoluzione di problemi espressi in formato a coefficienti.
MILP(it.ssc.ref.Input input_sparse, it.ssc.context.Session session, FormatTypeInput.FormatType format) Costruttore di un oggetto MILP per la risoluzione di problemi espressi o in formato sparso o a coefficienti.
MILP(LinearObjectiveFunction fo, java.util.ArrayList<Constraint> constraints) Costruttore di un oggetto MILP per la risoluzione di problemi espressi in formato matriciale.
MILP(java.lang.String path) Costruttore di un oggetto MILP per la risoluzione di problemi formulati in formato a disequazioni contenuto in un file esterno.

Method Summary

Modifier and Type	Method and Description
int	getNumMaxIterationForSingleSimplex()
int	getNumMaxSimplexs()
Solution	getRelaxedSolution() Questo metodo restituisce la soluzione del problema eliminando i vincoli di interezza (soluzione rilassata).
Solution	getSolution() Questo metodo restituisce, se esiste, la soluzione ottima intera, misto intera o binaria
MILPThreadsNumber	getThreadNumber()
SolutionType	resolve() Esegue il branch and bound.
void	setCEpsilon(EPSILON cepsilon) Questo metodo permette di settare il valore epsilon relativo alla tolleranza per determinare se una soluzione ottima della fase 1 del simplesso è prossima o uguale a zero e quindi da origine a soluzioni ammissibili per il problema .
void	setEpsilon(EPSILON epsilon) Questo metodo permette di settare il valore epsilon relativo alla tolleranza che interviene in diversi ambiti del simplesso.
void	setIEpsilon(EPSILON iepsilon) Questo metodo permette di settare il valore epsilon relativo alla tolleranza per determinare se un numero deve essere considerato intero o no.
void	setNumMaxIterationForSingleSimplex(int num_max_iteration) Metodo per settare il nunmero di iterazioni di ogni singolo simplesso
void	setNumMaxSimplexs(int num_max_simplex) Metodo per impostare il nunmero massimo di simplessi
void	setThreadNumber(MILPThreadsNumber lthreadNumber) Questo metodo permette di impostare il numero di Thread da utilizzare per eseguire il Branch and Bound

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

MILP

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

Costruttore di un oggetto MILP per la risoluzione di problemi formulati in formato a disequazioni contenuto in ArrayList di Stringhe.

Parameters:

inequality -

Throws:

java.lang.Exception

MILP

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

Costruttore di un oggetto MILP per la risoluzione di problemi formulati in formato a disequazioni contenuto in un file esterno.

Parameters:

path - Path del file contenente il problema in formato a disequazioni

Throws:

java.lang.Exception - se il problema non è formulato correttamente

MILP

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

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

Parameters:

fo - Un oggetto LinearObjectiveFunction che rappresenta la funzione obiettivo

constraints - La lista dei vincoli

Throws:

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

MILP

public MILP(it.ssc.ref.Input input)
     throws java.lang.Exception

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

Parameters:

input - Il problema formulato col formato a coefficenti

Throws:

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

MILP

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

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

Parameters:

input - Il problema formulato col formato a coefficenti

session - Una sessione di lavoro SSC

Throws:

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

MILP

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

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

Parameters:

input_sparse - Il problema formulato col formato sparso o a coefficienti

session - Una sessione di lavoro SSC

format - Il tipo di formato utilizzato (FormatType.SPARSE o FormatType.COEFF)

Throws:

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

MILP

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

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

Parameters:

input_sparse - Il problema formulato col formato sparso

format - Il tipo di formato utilizzato (FormatType.SPARSE o FormatType.COEFF)

Throws:

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

Method Detail

getNumMaxIterationForSingleSimplex

public int getNumMaxIterationForSingleSimplex()

Returns:

il numero massimo di iterazioni eseguibile da ciascun simplesso

setNumMaxIterationForSingleSimplex

public void setNumMaxIterationForSingleSimplex(int num_max_iteration)
                                        throws SimplexException

Metodo per settare il nunmero di iterazioni di ogni singolo simplesso

Parameters:

num_max_iteration - Il numero massimo di iterazioni eseguibili da ciascun simplesso

Throws:

SimplexException - Se si genera un errore durante il processo

getNumMaxSimplexs

public int getNumMaxSimplexs()

Returns:

il numero massimo di simplessi eseguibili nel procedimento del branch and bound

setNumMaxSimplexs

public void setNumMaxSimplexs(int num_max_simplex)

Metodo per impostare il nunmero massimo di simplessi

Parameters:

num_max_simplex - il numero massimo di simplessi eseguibili nel procedimento del branch and bound

setEpsilon

public void setEpsilon(EPSILON epsilon)

Questo metodo permette di settare il valore epsilon relativo alla tolleranza che interviene in diversi ambiti del simplesso. 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 - Toleranza utilizzata in diverse fasi del simplesso. Valore default 1-E10

setCEpsilon

public void setCEpsilon(EPSILON cepsilon)

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

Parameters:

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

setIEpsilon

public void setIEpsilon(EPSILON iepsilon)

Questo metodo permette di settare il valore epsilon relativo alla tolleranza per determinare se un numero deve essere considerato intero o no. Questo controllo avviene quando alla fine del simplesso si valuta se la soluzione trovata soddisfa la condizione di interezza sulle variabili che devono esserlo. Sia x un numero e sia Int(x) l'intero più vicino a x, se | Int(x) - x | < epsilon -> x ∈ ℤ

Parameters:

iepsilon - Tolleranza per considerare un numero come intero. Valore default 1-E10

resolve

public SolutionType resolve()
                     throws java.lang.Exception

Esegue il branch and bound.

Returns:

Il tipo di soluzione trovata

Throws:

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

getRelaxedSolution

public Solution getRelaxedSolution()

Questo metodo restituisce la soluzione del problema eliminando i vincoli di interezza (soluzione rilassata). Se vi sono variabili binarie , viene solo tolto il vincolo dall'assumere valori interi, ma alla variabile binaria rimane il vincolo di essere compresa tra zero ed uno .

Returns:

restituisce la soluzione rilassata, ovvero la soluzione del problema senza vincoli di interezza.

getSolution

public Solution getSolution()

Questo metodo restituisce, se esiste, la soluzione ottima intera, misto intera o binaria

Returns:

la soluzione ottima intera, misto intera o binaria

getThreadNumber

public MILPThreadsNumber getThreadNumber()

Returns:

il numero di Thread impostati per la risoluzione del problema

setThreadNumber

public void setThreadNumber(MILPThreadsNumber lthreadNumber)

Questo metodo permette di impostare il numero di Thread da utilizzare per eseguire il Branch and Bound

Parameters:

lthreadNumber -