§ 2. Метод ветвей и границ

Содержание

Слайд 2

Задача оптимизации: где конечное множество допустимых решений множество всех подмножеств множества

Задача оптимизации:
где конечное множество
допустимых решений
множество всех подмножеств
множества

Слайд 3

Ветвление – это функция которая каждому подмножеству множества ставит в соответствие некоторое его разбиение таким образом:

Ветвление – это функция
которая каждому подмножеству
множества
ставит в соответствие некоторое

его разбиение
таким образом:
Слайд 4

Оценка – это функция Величина оценивает сверху значения функции на множестве

Оценка – это функция
Величина оценивает сверху значения
функции на множестве и совпадает с

ней
на множествах, состоящих из одного элемента
Для вычисления оценки решается упрощенная
оптимизационная задача
Слайд 5

Пусть L – это список подмножеств множества Рекорд – это число, которое:

Пусть L – это список подмножеств множества
Рекорд – это число, которое:


Слайд 6

Общая схема метода ветвей и границ Шаг 0: ищется начальное решение

Общая схема метода ветвей и границ
Шаг 0: ищется начальное решение
для k

=1,2,…
Шаг k: если список L=0, то стоп, - решение
иначе выбрать из списка подмножество A
вычислить оценку
если , то
иначе
Слайд 7

На каждом шаге необходимо обновлять рекорд при обнаружении решений лучших, чем

На каждом шаге необходимо обновлять рекорд при обнаружении решений лучших, чем

текущее рекордное решение.
Для реализации метода необходимо указать правила:
вычисления оценки;
получения разбиения;
выбора подмножества (подзадачи) из списка L.
Слайд 8

Пример: задача о рюкзаке. Даны рюкзак грузоподъемностью V и n предметов,

Пример: задача о рюкзаке.
Даны рюкзак грузоподъемностью V и n предметов, каждый

из которых имеет вес aj и стоимость cj, j=1,…,n. Необходимо заполнить рюкзак набором предметов с наибольшей общей стоимостью.
n = 4, V = 10
j 1 2 3 4
cj 20 16 11 7
aj 5 4 3 2
Слайд 9

Математическая модель задачи о рюкзаке:

Математическая модель задачи о рюкзаке:

Слайд 10

Метод ветвей и границ схема ветвления: пусть определены значения Оценки:

Метод ветвей и границ
схема ветвления:
пусть определены значения
Оценки:

Слайд 11

Нет ветвления, если или

Нет ветвления, если
или