Questions tagged «linear-programming»

使用线性目标函数进行优化,但要遵循线性等式和线性不等式约束。

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在零一整数线性编程(ILP)中表达布尔逻辑运算
我有一个带有一些表示布尔值的变量的整数线性程序(ILP)xiX一世x_i。的xiX一世x_i的被约束为整数并保持0或1(0≤xi≤10≤X一世≤1个0 \le x_i \le 1)。 我想使用线性约束对这些0/1值的变量表示布尔运算。我怎样才能做到这一点? 更具体而言,我想设置(布尔AND),ÿ 2 = X 1 ∨ X 2(布尔OR),和ÿ 3 = ¬ X 1(布尔非)。我使用0/1的明显解释为布尔值:0 =否,1 =否。如何编写ILP约束以确保y i与x i相关联?y1=x1∧x2ÿ1个=X1个∧X2y_1 = x_1 \land x_2y2=x1∨x2ÿ2=X1个∨X2y_2 = x_1 \lor x_2y3=¬x1ÿ3=¬X1个y_3 = \neg x_1yiÿ一世y_ixiX一世x_i (这可以被视为要求将CircuitSAT简化为ILP,或者要求将SAT表示为ILP的方法,但是在这里,我想看到一种编码上述逻辑运算的显式方法。)

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排序为线性程序
数量惊人的问题使线性编程(LP)的问题自然减少。请参见[1]的第7章中的示例,例如网络流量,二分匹配,零和博弈,最短路径,线性回归形式甚至电路评估! 由于电路评估简化为线性规划,因此任何问题都必须具有线性规划公式。因此,通过简化为线性程序,我们有了一种“新”的排序算法。所以,我的问题是PPP 将对实数数组进行排序的线性程序是什么?nnn Reduce-to-LP-and-solve排序算法的运行时间是多少? 算法由S.达斯古普塔,C. PAPADIMITRIOU和U.瓦齐拉尼(2006)

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是否每个NP问题都有一个多尺寸的ILP公式?
由于整数线性规划是NP完全的,因此从NP中的任何问题到它的Karp降低都可以。我认为这暗示着对于NP中的任何问题总是有多项式大小的ILP公式。 但是我看过有关特定NP问题的论文,人们写着“这是第一个多尺寸公式”或“没有已知的多尺寸公式”之类的东西。这就是为什么我感到困惑。


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最小化向量和的最大分量
我想了解一些有关此优化问题的信息:对于给定的非负整数,找到使表达式最小的函数ai,j,kai,j,ka_{i,j,k}fff maxk∑iai,f(i),kmaxk∑iai,f(i),k\max_k \sum_i a_{i,f(i),k} 使用不同公式的示例可能会更清楚:给您一组向量,例如 { {(3, 0, 0, 0, 0), (1, 0, 2, 0, 0)}, {(0, 1, 0, 0, 0), (0, 0, 0, 1, 0)}, {(0, 0, 0, 2, 0), (0, 1, 0, 1, 0)} } 从每个集合中选择一个向量,以便其总和的最大成分最小。例如,您可以选择 (1, 0, 2, 0, 0) + (0, 1, 0, 0, 0) + …

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使用内点法找到线性编程的精确角点解
单纯形算法贪婪地走在多面体的角上,以找到线性规划问题的最佳解决方案。结果,答案永远是多面体的一角。内部点方法在多面体内部移动。结果,当多面体的整个平面最佳时(如果目标函数与该平面完全平行),我们可以在该平面的中间得到一个解。 假设我们要查找多面体的一个角。例如,如果我们想通过将其简化为线性编程来进行最大匹配,则我们不希望得到包含“该匹配包含0.34%的边缘XY和0.89%的边缘AB和...”的答案。我们想得到一个0和1的答案(由于所有角都由0和1组成,因此单纯形会给我们一个答案)。有没有办法使用内点方法来确保在多项式时间内找到精确的角点解?(例如,也许我们可以修改目标函数以偏向角落)

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转换为布尔值,用于整数线性编程
我想在整数线性程序中表达以下约束: ÿ= { 01个如果 x = 0如果 x ≠ 0。y={0if x=01if x≠0.y = \begin{cases} 0 &\text{if } x=0\\ 1 &\text{if } x\ne 0. \end{cases} 我已经有整型变量,我承诺- 100 ≤ X ≤ 100。如何以适合于整数线性规划求解器的形式表达上述约束?X ,ÿx,yx,y- 100 ≤ X ≤ 100−100≤x≤100-100 \le x \le 100 据推测,这将需要引入一些其他变量。我需要添加哪些新变量和约束?可以使用一个新变量完全完成此操作吗?二? 等效地,这是在问如何执行约束 ÿ≠ 0 ,当且仅当 X ≠ 0。y≠0 if and …

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所有整数线性规划问题都是NP-Hard吗?
据我了解,分配问题在P中,因为匈牙利算法可以在多项式时间-O(n 3)中解决它。我也知道分配问题是整数线性规划问题,但是Wikipedia页面指出这是NP-Hard。对我来说,这意味着分配问题在NP-Hard中。 但是可以肯定,分配问题不能同时存在于P和NP-Hard中,否则P等于NP吗?维基百科页面是否仅表示解决所有ILP问题的通用算法是NP-Hard?其他一些资料指出,ILP是NP-Hard,所以这确实使我对一般的复杂性类的理解感到困惑。

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线性规划的强对偶定理的简短证明
考虑线性程序 Primal:Ax⃗ ≤b⃗ maxc⃗ Tx⃗ Primal:Ax→≤b→maxc→Tx→\begin{array}{|ccc|} \hline Primal: & A\vec{x} \leq \vec{b} \hspace{.5cm} & \max \vec{c}^T\vec{x} \\ \hline \end{array} Dual:c⃗ ≤y⃗ TAminy⃗ Tb⃗ Dual:c→≤y→TAminy→Tb→\begin{array}{|ccc|} \hline Dual: & \vec{c} \leq \vec{y}^TA \hspace{.5cm} & \min \vec{y}^T\vec{b} \\ \hline \end{array} 弱对偶定理指出,如果x⃗ x→\vec{x}和y⃗ y→\vec{y}满足约束,则 c⃗ Tx⃗ ≤y⃗ Tb⃗ c→Tx→≤y→Tb→\vec{c}^T\vec{x} \leq \vec{y}^T\vec{b}。它具有使用线性代数的简短证明: c⃗ Tx⃗ ≤y⃗ …
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