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INDICE APPUNTI
- Knapsack Binario P.3
- Max Matching P.6
- Min Node Cover P.8
- Max Indipendent Set P.9
- Max Clique P.10
- Assegnamento P.11
- Vincoli e Exor P.13
- Set Covering P.21
- Set Partitioning P.22
- Set Packing P.23
- Regione non Convessa P.25
- Scheduling P.27
- Attivazione y nella f.o. P.33
- Bin Packing P.34
- Diversi tipi di Vincoli P.37
- Knapsack Intero P.41
- Poliedri e Formulazioni P.42
- Combinazione Convessa P.45
- Bound per la f.o. P.47
- Rilassamento Lineare P.51
- Bound tramite Dualità P.52
- Dualità MM e MNC P.53
- TSP e Rilassamento Combinatorio P.58
Rilassamento Lagrangiano P.61
Algoritmi
- Totale Unimodularità P.64
- Branch & Bound P.65
- Programmazione Dinamica P.70
- PD per Knapsack P.73
- PD per TSP P.74
Algoritmi Approssimati
- TSP 2-Approx P.78
- TSP 3/2-Approx (Christofides) P.82
Algoritmi Euristici
- Greedy Knapsack Binario P.83
- Greedy Set Covering P.85
- Ricerca Locale P.87
- Ricerca Locale TSP P.88
- Ricerca Locale TSP Simmetrico P.89
- Ricerca Locale Knapsack P.93
- Ricerca Tabù P.94
Complessità Computazionale
- Problemi in forma di Decisione P.96
- Ricerca Binaria P.97
3x1 + 5x2 → max. 3x1 = 2 → 2.5
x1, x2 ε ℤ {0,1}
x1, x2 ε ℚ ≤ 5
{0,2} ε ℤ = r
{x1 = 2.5, x2 = 5} → ε ℚ ≠ ℤ
→ la variabile x1 ci dicese contribuisce o menoalla j-esima coefficc.di quanto contribuisce
Possiamo anche utilizzare una variabile yi:
yi = {02, xi ε { → 1xi ε {
t.c. x1 + y2 = 1x2 + y2 = 1logicamente opposta
x1 e yi paglo variabili complementari
Posso dire che:max Z = x1 - y2 e x1 = 1 - y2
max Z = ∞ - y2 + 5y2 (*)
Prova che mi permette di valutare gli Zeri:quando le variabili non annullano il coefficiente
[2 - 2y2 = 0], Σ(1 - xi) = 1.0
→ r = 2y2 + 1 = 2y2 intera
dover porti la transizione
Max Z = -5y2 + 9x2 ε S,2
Utilità: se ci fossero più utilità dovrei decidere spesso toccare, mentre posta passivo da zero e escludo quanto aggiungere
Calcolando obiettivo o elemciottengo la stessa fogl.
… 8y2 + tij
Mi dice che per rispettare il vincolo devo lasciare degli oggetti, t.c.la loro fortuna ma almeno capacità totale = 2 dove Z è la differenzatra il peso dei 2 oggetti xi + 2.0 meno la capacità: 20 - 2y2
Se stolt fosse di MCivi avrebbe la soluzione banale vuota che rispetta il vincolo.
La scelta degli oggetti mi definisce gli insiemi S ⊂ r o ℤ ovvero una bipartizionein modo che S ⊂ 3 − A con S elementi preli 3 − basement
Max Matching:
- Dato: Grafico G = (V, E)
- Ora bisogna trovare → one vettore di archi ("link")su ogni nodo incida ≤ con un arco di M
Informazione:|M| è sia MAX
Insieme Universo E (archi) → definisco una variabile y arco di E
xe = {0 ⊂ R em
|E| = |7|
→ x → |(2,1,0,1,3,0,2)
|M| = |6| = 0°° "i" nei vettori di incidenza
|M| = Σx = R, z
3 .0 . max Z = ∑ |E| → .Zo . → Devo prendere + Archi possibili
voglio prendere il minimo numero di archi t.c. ogni lodo ha almeno un arco incidente
per capire se utilizzare A o A’ basta guardare se la soluzione <Z nei lodi o sugli archi
Assegnamento:
- Dati: n¹ persone, m¹ lavori
- Costo ci,j t.c. se la persona i fa il lavoro j, i=1,...,n; j=1,...,m
tutti possono fare tutto
Trovare: chi fa cosa → abbinare persone e lavori
minimizzato il costo complessivo e ogni lavoro va portato a termine
e ogni operaio deve fare qualcosa (lineare (non è compatto))
grafo bipartito persone - lavori:
- completo, t.c. incideno tutti i lavori
Dato G bipartito completo nei pesato sugli archi
Trovare: un matching perfetto (c.l.)
- - ogni nodo Pi incida un arco di M
- - ogni nodo Lj incida un arco di M
- imbro le soluzioni perchè non avrebbe senso prendere persone per uno stesso lavoro se devo minimizzare
- Potre servire come:
- dato G bipartito completo = (P∪L,E)
- pesato sugli archi cij ≥ 0 ∀ (i,j) ∈ E
→ Trovare un matching perfetto:
- t.c. min ∑ Cij
- (i,j)∈M
- xij = {1 se (i,j)∈M
- 0 se pi fa lavoro j e (i,j)∈E
- 0 altrimenti
- f.o.
- min z = ∑ Cij * xij
- (i,j)∈E
- ∑ Xij = 1, j = 1,...,m → tutti i lavori devono essere svolti da qualche persona
- ∑ Xji = 1, i = 1,...,m → ogni lavoratore deve svolgere solo un lavoro
variabili: x ∈ {0,1}³
- x ∈{0,1}³²
La y mi permette di generare 2 cui e separare i 2 vincoli che non potrebbero coesistere, non posso risolvere ∑ xi ≠ 3, perciò non posso introdurlo nel simplice.
s.t.) {y2 = {j|insieme di cardinalità 2 o 4}}
- min
- max
s.t. ∑ xi ≤ 2 - My e ∑ xi ≥ 2 + My
x ∈ {0,1}n y ∈ {0,1}
xi = 2, i = 1 a 3, n = con z.
∑ xi ≥ 4 + M(1-y)
.y = 0 → ∑ xi z ≤ 2 → ∑ xi ≥ 2 → 4 + M → z = 0 → 2 ∑ xi = 4 + M
Diventano insufficienti
∑ xi = z
Non possiamo utilizzare l'uguaglianza perché non varrebbe per entrambi i casi. Pa'øvale 2 → z = 4
.y = 2 , __∑ xi z ≥ 2M - 4 = o = ∑ xi = 2 + M = ∞
∑ xi z ≥ 4
∑ xi ≤ 4
∑ xi = 4
Potrei risolverlo anche così:
j.t.: ∑ xi = 2 + 2t
x ∈ {0,1}n t ∈ {0,1}n
s.t.: y2 = {sottinsiemi che escludo g elementi}
A = {Q2, Q3...Qm} {m,7,4}
x ∈ A ⊆ X ⊆ ∃ Q : x
2 + x = A ⊆ X ⊆ ∃ Q : x
Vettore indue\nta del \ga{1}\e
min
max
z = ∑ xi ci
(∑ x) = ∑ ci
Per escludere gli elementi blusa contare gli Zeri
Devo considerare le tensione (1-x) per ogni variabile
Set Covering
Dati: un insieme A = {a1, a2, ..., am} di m elementicosti ci ≥ 0 i = 1, ..., muna famiglia ℱ = {A1, A2, ..., An} Ai ⊆ A; i = 1, ..., m
Trovare:un sottoinsieme X di A non necessariamente della famiglia ℱ
t.c.:costo complessivo di X sia min → ∑civenga scelto almeno un elemento da ogni A
Es.Variabili: Xi = {0,1}, i ∈ XVettore di incidenza nel generico sottoinsieme,insieme universale A
f.o.: min z = ∑i=1n ci Xi
(Vincoli) s.t.x1 + x3 + x9 ≥ 2x3 + x4 + x7 + x9 ≥ 2x3 + x6 ≥ 2x0 ≥ 2
xi ∈ {0,1}30
Formulazione Vettoriale:
min z = C xs.t. BX ≥ 2x ∈ {0,1}3
B matrice m × n → Matrice dei Coefficienti
x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 x9 x10B = | 1 0 1 0 0 0 0 0 0 | | 0 0 1 1 0 0 1 0 0 | | 0 0 0 0 0 0 0 0 1 | ...Le colonne si dicono in quanti sottoinsiemi si trovano i diversi elementiLa somma per colonna mi dice in quanti sottoinsiemi si trova ogni elementoLe righe sono vettori di incidenza del sottoinsieme corrispondente