Soru

Zorluk: KolayKapalı Sayımlama (Balas) Algoritması

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?

  1. Kısıtın sağlanması için gereken miktarın, serbest değişkenlerin o kısıta sağlayabileceği maksimum pozitif katkıdan daha büyük olmasıCevap
  2. B
    Mevcut düğümde hesaplanan amaç fonksiyonu değerinin o ana kadar bulunan en iyi çözüm değerinden (Z*) daha yüksek olması
  3. C
    Henüz değer atanmamış tüm değişkenlerin 1 değerini alarak kısıtların tamamını sağlaması
  4. D
    Problemin amaç fonksiyonundaki tüm katsayıların negatif değerlerden oluşması
  5. E
    Değişkenlerden birinin çözüm sürecinde 0 veya 1 dışında bir tamsayı değeri alması

Cevap

Balas algoritmasında bir düğüm, kısıtın sağlanması için gereken miktarın (zayiat/açık), serbest değişkenlerin kısıta yapabileceği maksimum pozitif katkıdan daha büyük olması durumunda uygunsuzluk nedeniyle budanır.
Doğru yanıt olan seçenek, Balas algoritmasındaki uygunsuzluk testini tanımlar. Eğer bir kısıttaki negatif sapma (açık), o kısıtta yer alan ve henüz değer atanmamış değişkenlerin kısıta katabileceği en büyük değerden daha büyükse, bu düğümün alt dallarında uygun bir çözüm bulunması matematiksel olarak imkansızdır. Bu nedenle düğüm 'uygunsuzluk' nedeniyle kapalı sayımlanır (budanır).

Adım Adım Çözüm

1
Düğümdeki kısıt açığını (slack) belirle
s_i < 0 ise kısıt henüz sağlanmamıştır.
Budama kriterini kontrol etmek için kısıtın ne kadar uzağında olduğumuzu bilmemiz gerekir.
2
Serbest değişkenlerin kısıta yapabileceği maksimum katkıyı hesapla
Pozitif katsayılı serbest değişkenlerin katsayıları toplanır.
En iyi ihtimalle (tüm serbest değişkenler 1 olduğunda) kısıtın ne kadar iyileşebileceğini bulmak için gereklidir.
3
İhtiyaç ile maksimum katkıyı karşılaştır
Açık miktarı > Maksimum katkı ise durum uygunsuzdur.
En iyi senaryoda bile kısıt sağlanamıyorsa, bu daldan devam etmenin bir anlamı yoktur.

Anahtar Kavram

Uygunsuzluk Nedeniyle Budama (Fathoming by Infeasibility)
Bu soruyu puanla