Integer linear optimization: Cutting Planes 4: Unterschied zwischen den Versionen

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<br>We reached the minimum.<br>
 
<br>We reached the minimum.<br>
<math>x_1 = \frac{5}{3}</math>, <math>x_2 = \frac{20}{3}</math>, <math>c^Tx = -15</math>
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::<math>x_1 = \frac{5}{3}</math>, <math>x_2 = \frac{20}{3}</math>, <math>c^Tx = -15</math>
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The objective function is integer, but the solution not.
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We need to import a new restriction.
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::<math>\frac{1}{3}x_1 + \frac{2}{3}x_2\geq \frac{2}{3}</math>

Version vom 26. Juni 2013, 13:37 Uhr

Idea

The cutting plane algorithm was developed in 1950 by Delbert Ray Fulkerson and George Dantzig and later costumized by Egon Balas and Ralph Gomory. Today it is one of the standart methodes for solving a integer optimisation problem. The basic idea behind this methode is to treat your linear programm not as usual as an integer linear programm. Instead you should consider it as a LP-Relaxation and add further inequalities untill an integer solution is found.

Example

max
s.t. Fehler beim Parsen (http://mathoid.testme.wmflabs.org Serverantwort ist ungültiges JSON.): 2x_{1}+x_{2} \leq 10
Fehler beim Parsen (http://mathoid.testme.wmflabs.org Serverantwort ist ungültiges JSON.): -x_{1}+x_{2} \leq 5
Fehler beim Parsen (http://mathoid.testme.wmflabs.org Serverantwort ist ungültiges JSON.): x_{1} \leq 4
Fehler beim Parsen (http://mathoid.testme.wmflabs.org Serverantwort ist ungültiges JSON.): x_{1}\geq0
integer
Fehler beim Parsen (http://mathoid.testme.wmflabs.org Serverantwort ist ungültiges JSON.): x_{2}\geq0
integer


Now we transfer it into an minimum problem

min Fehler beim Parsen (http://mathoid.testme.wmflabs.org Serverantwort ist ungültiges JSON.): -x_{1}-2x_{2}
s.t. Fehler beim Parsen (http://mathoid.testme.wmflabs.org Serverantwort ist ungültiges JSON.): 2x_{1}+x_{2} \leq 10
Fehler beim Parsen (http://mathoid.testme.wmflabs.org Serverantwort ist ungültiges JSON.): -x_{1}+x_{2} \leq 5
Fehler beim Parsen (http://mathoid.testme.wmflabs.org Serverantwort ist ungültiges JSON.): x_{1} \leq 4
Fehler beim Parsen (http://mathoid.testme.wmflabs.org Serverantwort ist ungültiges JSON.): x_{1}\geq0
integer
Fehler beim Parsen (http://mathoid.testme.wmflabs.org Serverantwort ist ungültiges JSON.): x_{2}\geq0
integer


The correspondending Tableau is:

Initial tableau
Fehler beim Parsen (http://mathoid.testme.wmflabs.org Serverantwort ist ungültiges JSON.): -1 Fehler beim Parsen (http://mathoid.testme.wmflabs.org Serverantwort ist ungültiges JSON.): -2
Fehler beim Parsen (http://mathoid.testme.wmflabs.org Serverantwort ist ungültiges JSON.): -1


Now we use the Simplex Algorythm.
Pivot operation leads to:

Fehler beim Parsen (http://mathoid.testme.wmflabs.org Serverantwort ist ungültiges JSON.): -3
Fehler beim Parsen (http://mathoid.testme.wmflabs.org Serverantwort ist ungültiges JSON.): -1
Fehler beim Parsen (http://mathoid.testme.wmflabs.org Serverantwort ist ungültiges JSON.): -1


2. Iteration

Fehler beim Parsen (http://mathoid.testme.wmflabs.org Serverantwort ist ungültiges JSON.): -\frac{1}{3}
Fehler beim Parsen (http://mathoid.testme.wmflabs.org Serverantwort ist ungültiges JSON.): -\frac{1}{3}


We reached the minimum.

, , Fehler beim Parsen (http://mathoid.testme.wmflabs.org Serverantwort ist ungültiges JSON.): c^Tx = -15

The objective function is integer, but the solution not. We need to import a new restriction.

Fehler beim Parsen (http://mathoid.testme.wmflabs.org Serverantwort ist ungültiges JSON.): \frac{1}{3}x_1 + \frac{2}{3}x_2\geq \frac{2}{3}