Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Методы типа ветвей и границ

Содержание

Содержание:1. Задачи с булевыми переменными 1.1. Фронтальный спуск по дереву ветвлений1.2. Поиск с возвратом (алгоритм Балаша)2. Многокритериальные задачи 2.1.Поиск величин эталонов методами типа ветвей и границ.2.2. Формальная постановка задачи.2.3. Решение многокритериальной задачи методом типа ветвей и границ.  
МЕТОДЫ ТИПА ВЕТВЕЙ И ГРАНИЦТПРЛекция № 2-10 Содержание:1. Задачи с булевыми переменными 1.1. Фронтальный спуск по дереву ветвлений1.2. Поиск с ОБЩИЕ СВОЙСТВА МЕТОДОВ ТИПА ВЕТВЕЙ И ГРАНИЦ1. Метод вычисления оценки таков, что Часть 1Решение задач с булевыми переменными 1.1. Фронтальный спуск по дереву ветвлений Содержательное описание алгоритмаШаг 1. На построенной части дерева ветвлений выбирается вершина с ПРИМЕР 1Пусть задана задача о ранце вида:  ДЕРЕВО ВЕТВЛЕНИЙXXopt = {0, 0, 1, 1}; R=12. Достоинства и недостатки фронтального спуска по дереву ветвлений:  Достоинства: шанс на неполный САМОСТОЯТЕЛЬНОПользуясь фронтальным спуском решить задачу вида:  1.2. Поиск с возвратом Содержательное описание алгоритмаШаг 1. R = плохое значениеШаг 2. i = 1Шаг ПРИМЕР 2 Построение дерева ветвлений САМОСТОЯТЕЛЬНОПользуясь методом типа ветвей и границ, реализующим поиск с возвратом, решить задачу вида:  ЧАСТЬ 2Решение многокритериальных задач методами типа ветвей и границ Основные положенияСвертка критериев с помощью эталонов позволяет получить новую целевую функцию вида:где ПРИМЕР 2Пользуясь описанным выше методом свертки, решить многокритериальную задачу с булевыми переменными вида: Условия сверткиДля того, чтобы преобразовать (1) в однокритериальную задачу, следует определить максимальные Поиск максимальной величины F1 Решение задачи (2) методом типа ветвей и границ Поиск минимальной величины F1 сводится к решению задачи (3): Решение задачи (3) методом типа ветвей и границ Поиск максимальной величины F2 Решение задачи (4) методом типа ветвей и границ Поиск минимальной величины F2 Решение задачи (5) методом типа ветвей и границ Использование эталонов для преобразования(1) в однокритериальную задачу Вид системы (6) после преобразований Решение задачи (7) методом ветвей и границ САМОСТОЯТЕЛЬНОРешить, пользуясь рассмотренной выше технологией, систему вида:
Слайды презентации

Слайд 2 Содержание:

1. Задачи с булевыми переменными 
1.1. Фронтальный спуск по

Содержание:1. Задачи с булевыми переменными 1.1. Фронтальный спуск по дереву ветвлений1.2. Поиск

дереву ветвлений
1.2. Поиск с возвратом (алгоритм Балаша)
2. Многокритериальные задачи
 2.1.Поиск

величин эталонов методами типа ветвей и границ.
2.2. Формальная постановка задачи.
2.3. Решение многокритериальной задачи методом типа ветвей и границ.


 


Слайд 3 ОБЩИЕ СВОЙСТВА МЕТОДОВ ТИПА ВЕТВЕЙ И ГРАНИЦ
1. Метод

ОБЩИЕ СВОЙСТВА МЕТОДОВ ТИПА ВЕТВЕЙ И ГРАНИЦ1. Метод вычисления оценки таков,

вычисления оценки таков, что по мере спуска по дереву

ветвлений оценка не улучшается.
2. Спуск по дереву ветвлений прекращается, если выбранная вершина обладает следующими свойствами:
оценка этой вершины является наилучшей;
существует возможность определить значения всех переменных, причем оценка остается неизменной.

Слайд 4 Часть 1
Решение задач с булевыми переменными

Часть 1Решение задач с булевыми переменными

Слайд 5 1.1. Фронтальный спуск по дереву ветвлений

1.1. Фронтальный спуск по дереву ветвлений

Слайд 6 Содержательное описание алгоритма
Шаг 1. На построенной части дерева

Содержательное описание алгоритмаШаг 1. На построенной части дерева ветвлений выбирается вершина

ветвлений выбирается вершина с наилучшей оценкой, принадлежащая i-у ярусу.
Шаг

2. Если i=n, где n – число переменных, то перейти к шагу , в противном случае – к шагу 3.
Шаг 3. В базис частичного плана, соответствующего выбранной вершине, вводится (i+1)-я переменная и вычисляются соответствующие оценки. Перейти к шагу 1.
Шаг 4. Конец алгоритма. Оценка выбранной на предыдущем шаге вершины является оптимальным значением целевой функции.

Слайд 7 ПРИМЕР 1
Пусть задана задача о ранце вида:
 



ПРИМЕР 1Пусть задана задача о ранце вида: 

Слайд 8 ДЕРЕВО ВЕТВЛЕНИЙ

XXopt = {0, 0, 1, 1}; R=12.

ДЕРЕВО ВЕТВЛЕНИЙXXopt = {0, 0, 1, 1}; R=12.

Слайд 9 Достоинства и недостатки фронтального спуска по дереву ветвлений:
 
Достоинства:

Достоинства и недостатки фронтального спуска по дереву ветвлений:  Достоинства: шанс на

шанс на неполный перебор, первый же полный допустимый план

является глобально оптимальным.
Недостатки: по мере спуска по дереву ветвлений растет число оценок, хранимых в памяти и затраты времени на их сравнение при выборе направления спуска.
 


Слайд 10 САМОСТОЯТЕЛЬНО
Пользуясь фронтальным спуском решить задачу вида:
 



САМОСТОЯТЕЛЬНОПользуясь фронтальным спуском решить задачу вида: 

Слайд 11
1.2. Поиск с возвратом

1.2. Поиск с возвратом

Слайд 12 Содержательное описание алгоритма
Шаг 1. R = плохое значение
Шаг

Содержательное описание алгоритмаШаг 1. R = плохое значениеШаг 2. i =

2. i = 1
Шаг 3. xi = 1
Шаг 4.

Вычисляется оценка рекорда F
Шаг 5. Если F R, то перейти к шагу 6, нет –
к шагу 9
Шаг 6. Если все ограничения удовлетворяют, то
перейти к шагу 7, нет к шагу 9
Шаг 7. Если i = n, то перейти к шагу 8, нет –
к шагу 13
Шаг 8. R = F, печать R и вектора
Шаг 9. Если xi = 1, то перейти к шагу 10, нет –
к шагу 13
Шаг 10. xi = 0, перейти к шагу 4
Шаг 11. Если i = 1, то перейти к шагу 14, нет к шагу 12.
Шаг 12. i = i - 1, перейти к шагу 9.
Шаг 13. i = i + 1, перейти к шагу 3.
Шаг 14. Конец алгоритма. Последние выданные на печать значения R и , оптимальны.


Слайд 13 ПРИМЕР 2


ПРИМЕР 2

Слайд 14 Построение дерева ветвлений

Построение дерева ветвлений

Слайд 15 САМОСТОЯТЕЛЬНО
Пользуясь методом типа ветвей и границ, реализующим поиск

САМОСТОЯТЕЛЬНОПользуясь методом типа ветвей и границ, реализующим поиск с возвратом, решить задачу вида: 

с возвратом, решить задачу вида:
 




Слайд 16 ЧАСТЬ 2

Решение многокритериальных задач методами типа ветвей и

ЧАСТЬ 2Решение многокритериальных задач методами типа ветвей и границ

границ


Слайд 17 Основные положения
Свертка критериев с помощью эталонов позволяет получить

Основные положенияСвертка критериев с помощью эталонов позволяет получить новую целевую функцию

новую целевую функцию вида:





где Fi - i– я целевая

функция, zi = 1, если Fi max,
и zi = 0, если Fi min.



Слайд 18 ПРИМЕР 2
Пользуясь описанным выше методом свертки, решить многокритериальную

ПРИМЕР 2Пользуясь описанным выше методом свертки, решить многокритериальную задачу с булевыми переменными вида:

задачу с булевыми переменными вида:



Слайд 19 Условия свертки
Для того, чтобы преобразовать (1) в однокритериальную

Условия сверткиДля того, чтобы преобразовать (1) в однокритериальную задачу, следует определить

задачу, следует определить максимальные и минимальные значения F1 и

F2.

Слайд 20 Поиск максимальной величины F1

Поиск максимальной величины F1

Слайд 21 Решение задачи (2) методом типа ветвей и границ











Решение задачи (2) методом типа ветвей и границ

S

17 1 0 10


1 17 0 15



1 0 1 0
-∞ 12 15 10
-∞ 1 0 12 F1 max = 12

Слайд 22 Поиск минимальной величины F1 сводится к решению задачи

Поиск минимальной величины F1 сводится к решению задачи (3):

(3):


Слайд 23 Решение задачи (3) методом типа ветвей и границ














Решение задачи (3) методом типа ветвей и границ

S

7 1 0 0

1 2 0 0

1 7 0 2 1 5 0 0


5 1 +∞ 0 8 1 +∞ 0

F1 min = 5.


Слайд 24 Поиск максимальной величины F2

Поиск максимальной величины F2

Слайд 25 Решение задачи (4) методом типа ветвей и границ






















Решение задачи (4) методом типа ветвей и границ

s

1 14 11 0

14 1 10 0 11 1 7 0


1 -∞ 0 12 1 10 0 8 1 11 0 9


1 0 1 0 1 0 1 0
-∞ 7 -∞ 9 -∞ -∞ -∞ 6


F2 max = 9


Слайд 26 Поиск минимальной величины F2

Поиск минимальной величины F2

Слайд 27 Решение задачи (5) методом типа ветвей и границ






















Решение задачи (5) методом типа ветвей и границ

S

3 1 0 0

7 3 4 0

1 0 1 0

5 3 6 4 2 0

1 0 1 0 1 0



+∞ +∞ +∞ +∞ 7 + ∞ 5 +∞

1 0 1 0 1 0 1 0

F2 min = 5


Слайд 28 Использование эталонов для преобразования(1) в однокритериальную задачу

Использование эталонов для преобразования(1) в однокритериальную задачу

Слайд 29 Вид системы (6) после преобразований

Вид системы (6) после преобразований

Слайд 30 Решение задачи (7) методом ветвей и границ










Решение задачи (7) методом ветвей и границ

S
F1=12; F2=5; φ=0 F1=10; F2=5; φ =0,0816
1 0

F1=12; F2=7; φ=0.25. F1=12; F2=5; φ=0
1 0


F1=12; F2=5; φ=0. F1=10; F2=∞; φ=∞.

1 0


F1=-∞; F2=+∞; φ=∞. . F1=12; F2=5; φ=0.

1 0

X opt ={1, 0, 1, 0}; F1 = 12; F2 = 5.


  • Имя файла: metody-tipa-vetvey-i-granits.pptx
  • Количество просмотров: 186
  • Количество скачиваний: 0