Tamsayılı Programlama
73 questions
Bir kamu kurumu, vatandaşların kullanımı için yeni bir sosyal tesis alanı inşa etmeyi planlamaktadır. Tesisin kurulması kararı verildiğinde TL tutarında bir sabit hazırlık maliyeti ortaya çıkacaktır. Ayrıca tesisin kapalı alanındaki her bir metrekarelik () düzenleme için TL değişken maliyet hesaplanmaktadır. Tesis için ayrılabilecek toplam alan en fazla olduğuna göre; toplam maliyeti minimize eden, değişkeninin kapalı alan miktarını (sürekli) ve değişkeninin tesisin kurulma kararını (-) temsil ettiği karma tamsayılı programlama modeli aşağıdakilerden hangisidir?
Bir yerel yönetim, yeni bir ek hizmet binası açmayı planlamaktadır. Binanın açılmasına karar verilmesi durumunda TL tutarında bir sabit kurulum maliyeti oluşacaktır. Ayrıca, bu binada sunulan hizmetin birim başına değişken maliyeti TL'dir. Binanın açılmaması durumunda ise herhangi bir maliyet ortaya çıkmayacaktır.
değişkeni binanın açılma durumunu (: açılacak, : açılmayacak), ise sunulan hizmet miktarını (sürekli değişken) temsil ettiğine göre, toplam maliyeti () en küçüklemeyi (minimize etmeyi) amaçlayan fonksiyon aşağıdakilerden hangisidir?
Doğrusal gevşetmesi (LP relaxation) çözülmüş olan bir tam sayılı programlama modelinin optimal simpleks tablosundan alınan ve temel değişkenine ait olan satır denklemi aşağıda verilmiştir:
Bu denklemde ve temel dışı değişkenlerdir. Problemin saf tam sayılı bir model olduğu bilindiğine göre, bu satırdan elde edilecek olan Gomory kısıtı (kesmesi) aşağıdakilerden hangisidir? (: Gomory aylak değişkeni)
Balas'ın Kapalı Sayımlama (Additive) algoritması ile bir tamsayılı programlama problemi çözülürken, algoritmanın doğrudan uygulanabilmesi için problemin standart minimizasyon formundaki amaç fonksiyonu katsayıları () ile ilgili temel gereklilik aşağıdakilerden hangisidir?
Saf tam sayılı bir doğrusal programlama probleminin doğrusal gevşetilmesi (LP relaxation) simpleks yöntemi ile çözülmüş ve optimal simpleks tablosunda tam sayı değer alması gereken temel değişkenine ait satır aşağıdaki gibi elde edilmiştir:
Buna göre, Gomory kesme düzlemi algoritması kullanılarak bu satırdan türetilecek olan yeni kısıt (kesme düzlemi) denklemi aşağıdakilerden hangisidir?
0-1 tamsayılı programlama problemlerinin çözümünde kullanılan Balas'ın Kapalı Sayımlama (Additive) algoritmasında, bir minimizasyon modeli ele alınmaktadır. Algoritma akışında bir düğümün (alt problemin) 'uygunsuzluk' (infeasibility) nedeniyle kapalı sayımlanmasına (budanmasına) karar verilebilmesi için aşağıdaki durumlardan hangisinin gerçekleşmesi gerekir?
Saf tamsayılı bir doğrusal programlama problemi Dal-Sınır (Branch and Bound) algoritması ile çözülmektedir. Bir çözüm adımında, gevşetilmiş (relaxed) çözümden elde edilen sonuçlarda değeri bulunmuştur. Algoritma gereği bu değişken üzerinden yapılacak olan ilk dallandırma (branching) işleminde modele eklenecek yeni kısıtlar aşağıdakilerden hangisidir?
Bir üretim atölyesi, sınırlı kaynaklarını kullanarak ve ürünlerinden üretmeyi planlamaktadır. Her iki ürünün de üretim miktarlarının tam sayı olması zorunludur. Modele ait amaç fonksiyonu ve kapasite kısıtı şu şekildedir:
Buna göre, bu saf tamsayılı programlama modelinin en iyi (optimal) amaç fonksiyonu değeri kaçtır?
Balas’ın Kapalı Sayımlama (Additive) algoritması ile bir tamsayılı programlama problemi çözülmektedir. Problemin amaç fonksiyonu aşağıda verilmiştir:
Algoritmanın belirli bir adımında değişkenine değeri atanmış, ve değişkenleri ise henüz atanmamış (serbest) durumdadır.
Buna göre, bu aşamada ilgili düğüm (node) için hesaplanan mevcut amaç fonksiyonu değeri kaçtır?
Bir karar verici, iki değişkenli bir tamsayılı programlama problemini grafik yöntemle çözmek istemektedir. Probleme ait matematiksel model aşağıda verilmiştir:
Buna göre, bu tamsayılı programlama modelinin optimum amaç fonksiyonu () değeri aşağıdakilerden hangisidir?
Bir mobilya fabrikası, yeni bir koltuk modeli üretmek için TL sabit hazırlık (setup) maliyeti ve üretilen her bir koltuk için TL değişken maliyet öngörmektedir. Fabrikanın bu model için toplam üretim kapasitesi en fazla adettir. Üretim miktarı (sürekli değişken) ve üretim kararı (üretimin yapılması durumunda , aksi halde değerini alan tamsayı değişken) ile gösterildiğine göre, toplam maliyeti minimize etmeyi amaçlayan uygun karma tamsayılı programlama modeli aşağıdakilerden hangisidir?
Bir kamu kurumu, tesis güvenliğini artırmak amacıyla 4 farklı elektronik güvenlik sistemi () yatırımını değerlendirmektedir. Değerlendirme komisyonu, bütçe ve uyumluluk kriterleri doğrultusunda yatırımlarla ilgili şu kuralı belirlemiştir:
'Eğer 1. sistem () kurulursa, 2. sistem () ve 3. sistemden () en fazla biri kurulabilir. Ancak 1. sistem kurulmazsa, 2. ve 3. sistemlerin kurulumunda herhangi bir kısıtlama aranmayacaktır.'
Sistemlerin kurulması durumunda karar değişkenleri 1, aksi halde 0 değerini almaktadır.
Buna göre, komisyonun belirlediği bu koşulu sağlayan matematiksel model kısıtı aşağıdakilerden hangisidir?
Ulusal bir lojistik şirketi, 5 farklı bölgeye (sırasıyla ve ) yeni dağıtım merkezleri kurmayı planlamaktadır. Merkezlerin açılıp açılmama durumları sıfır-bir (0-1) tamsayılı değişkenler ile modellenecektir ( ise . merkez açılır, ise açılmaz).
Yönetimin belirlediği stratejik kurallar şunlardır:
I. 1 numaralı veya 2 numaralı dağıtım merkezinden en az biri kesinlikle açılmalıdır.
II. 3 numaralı dağıtım merkezin açılabilmesi için, 4 ve 5 numaralı merkezlerin her ikisinin birden açılmış olması zorunludur.
III. 2 numaralı merkezin açılması durumunda, 4 numaralı merkez açılamaz.
Buna göre, bu kuralları tam ve doğru olarak yansıtan doğrusal kısıtlar aşağıdakilerden hangisidir?
Bir araştırma enstitüsü, altyapı geliştirme programı kapsamında 5 farklı ileri düzey laboratuvarın () kurulumunu değerlendirmektedir. Kurulum kararları sıfır-bir (0-1) tamsayılı değişkenler ile tanımlanmıştır ( için laboratuvar kurulursa , kurulmazsa ).
Yönetim kurulunun laboratuvar kurulumlarına ilişkin belirlediği stratejik kurallar şunlardır:
I. Eğer 1. laboratuvar kurulacaksa, 2. ve 3. laboratuvarlardan en az biri mutlaka kurulmalıdır.
II. 4. ve 5. laboratuvarlar aynı anda kurulamaz; ancak her ikisinin de kurulmaması mümkündür.
III. Eğer 2. laboratuvar kurulursa, 4. laboratuvarın da kurulması zorunludur.
Buna göre, yönetim kurulunun belirlediği bu kuralları doğru şekilde modelleyen matematiksel kısıt seti aşağıdakilerden hangisidir?
Maksimizasyon amaçlı saf tam sayılı bir doğrusal programlama probleminin doğrusal gevşetilmesi (LP relaxation) simpleks yöntemiyle çözülmüş ve optimal tabloya ulaşılmıştır. Bu tabloda amaç fonksiyonu satırı () ile temel değişkenine ait satır denklemleri aşağıda verilmiştir:
(Burada ve temel olmayan değişkenlerdir.)
Bu probleme satırı temel alınarak bir Kesme Düzlemi (Gomory) kısıtı ( aylak değişkeni ile) üretilip optimal tabloya eklenmiştir.
Buna göre, yeni kısıt eklendikten sonra optimalliği yeniden sağlamak için uygulanacak dual simpleks algoritmasının ilk adımında, temelden çıkacak ve temele girecek değişkenler sırasıyla aşağıdakilerden hangisidir?
Saf tamsayılı bir doğrusal programlama probleminin çözümünde Kesme Düzlemi (Gomory) algoritması kullanılmaktadır. Doğrusal programlama gevşetmesinin (LP relaxation) optimal simpleks tablosunda, temel değişkenlerden olan 'nin bulunduğu satır aşağıdaki denklemi vermektedir:
Problemdeki tüm değişkenlerin () negatif olmayan tamsayılar olması gerektiğine göre, bu satırdan elde edilecek Gomory kesme düzlemi (kesirli kesme) eşitsizliği aşağıdakilerden hangisidir?
İki karar değişkenli () bir saf tamsayılı maksimizasyon problemi, Dal-Sınır (Branch and Bound) algoritması kullanılarak çözülmektedir. Kök düğümde (P0) doğrusal programlama gevşetmesinin optimum çözümü , ve amaç fonksiyonu değeri olarak hesaplanmıştır.
Algoritmanın ilerleyen adımlarında sırasıyla aşağıdaki düğümler ve çözümler elde edilmiştir:
- P1 Düğümü (P0'dan dalı): , ve
- P2 Düğümü (P0'dan dalı): , ve
- P3 Düğümü (P1'den dalı): , ve
- P4 Düğümü (P1'den dalı): Uygun çözüm alanına sahip değildir.
Bu bilgilere göre, algoritmanın güncel durumu ve P3 düğümü için verilecek karar aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak ifade edilmiştir?
Sadece tamsayı değerler alabilen karar değişkenleriyle kurulan bir doğrusal programlama modelinde, maksimizasyon yönlü amaç fonksiyonu hedeflenmektedir. Bu modelin doğrusal gevşetme (LP relaxation) analizi sonucunda ulaşılan optimal tablosunda, temel dışı değişkenlerin indirgenmiş maliyetleri ( satırı katsayıları) sırasıyla için , için ve için olarak hesaplanmıştır.
Optimal tabloda, tamsayılık koşulunu ihlal eden ve en büyük kesirsel kısma sahip olan temel değişken 'nin satır denklemi aşağıda verilmiştir:
Çözümün tamsayılı olabilmesi için satırı üzerinden Gomory kesme düzlemi (fractional cut) oluşturulacak ve modele yeni bir kısıt (yeni bir aylak değişkeni ile) eklenecektir.
Buna göre, yeni kısıt eklendikten sonra optimum tamsayılı çözüme ulaşmak amacıyla başlatılacak dual simpleks yönteminin ilk adımında, sırasıyla temelden çıkacak ve temele girecek değişkenler hangileridir?
Bir lojistik firması, araç filosu için iki farklı tipte (A ve B) yeni taşıma aracı almayı planlamaktadır. Firmanın bu alımlar için garaj kapasitesi ve bütçe sınırları bulunmaktadır. A tipi araç sayısını ve B tipi araç sayısını ile gösteren ve günlük taşıma kapasitesini maksimize etmeyi amaçlayan tamsayılı programlama modeli aşağıda formüle edilmiştir:
Bu problemin grafik çözüm yöntemi ile elde edilen tamsayılı optimum çözümünde amaç fonksiyonu () değeri kaçtır?
Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı, bölgesel teşvik programı kapsamında 5 farklı ihtisas organize sanayi bölgesi (OSB) projesini () değerlendirmektedir. Her bir karar değişkeni, . projenin yatırım programına alınması durumunda , aksi halde değerini almaktadır.
Bölgesel kalkınma dengelerini gözetmekle görevli planlama komisyonu şu stratejik kuralı belirlemiştir:
'Kuzey bölgesinde planlanan 1, 2 ve 3 numaralı OSB projelerinden hiçbiri yatırım programına alınmazsa, Güney bölgesindeki 4 ve 5 numaralı OSB projelerinin her ikisinin de kesinlikle yatırım programına alınması zorunludur. Ancak Kuzey bölgesindeki projelerden en az biri onaylanırsa, Güney bölgesindeki projelerin seçimi tamamen serbest bırakılacaktır.'
Buna göre, komisyonun bu stratejik kararını tek başına ve eksiksiz olarak ifade eden en uygun sıfır-bir (0-1) tamsayılı programlama kısıtı aşağıdakilerden hangisidir?