Симплексная форма общего перестановочного многогранника, заданного неприводимой системой
Одержано симплексну форму загального переставного многогранника, заданого незвідною системою лінійних обмежень, за допомогою перетворення його з використанням алгоритму перетворення задачі лінійного програмування в стандартній формі до вигляду, необхідного для застосування алгоритму Кармаркара. Розг...
Saved in:
| Published in: | Проблемы управления и информатики |
|---|---|
| Date: | 2014 |
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України
2014
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/207721 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Симплексная форма общего перестановочного многогранника, заданного неприводимой системой / О.А. Емец, М.В. Леонова // Проблемы управления и информатики. — 2014. — № 1. — С. 68-79. — Бібліогр.: 19 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860123691995627520 |
|---|---|
| author | Емец, О.А. Леонова, М.В. |
| author_facet | Емец, О.А. Леонова, М.В. |
| citation_txt | Симплексная форма общего перестановочного многогранника, заданного неприводимой системой / О.А. Емец, М.В. Леонова // Проблемы управления и информатики. — 2014. — № 1. — С. 68-79. — Бібліогр.: 19 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Проблемы управления и информатики |
| description | Одержано симплексну форму загального переставного многогранника, заданого незвідною системою лінійних обмежень, за допомогою перетворення його з використанням алгоритму перетворення задачі лінійного програмування в стандартній формі до вигляду, необхідного для застосування алгоритму Кармаркара. Розглянуто ілюстративний приклад.
The simplex shape of general permutational polyhedron, given by irreducible system of linear constraints by converting it using an algorithm converting the linear programming problem in standard form to the form required for applying the Karmarkar algorithm, is obtained. An illustrative example is considered.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:40:41Z |
| format | Article |
| fulltext |
© О.А. ЕМЕЦ, М.В. ЛЕОНОВА, 2014
68 ISSN 0572-2691
УДК 519.85
О.А. Емец, М.В. Леонова
СИМПЛЕКСНАЯ ФОРМА ОБЩЕГО
ПЕРЕСТАНОВОЧНОГО МНОГОГРАННИКА,
ЗАДАННОГО НЕПРИВОДИМОЙ СИСТЕМОЙ
Введение
Задачи комбинаторной оптимизации (см., например, [1–14]) — актуальное
направление исследований в теории оптимизации. Существенным для разработки
эффективных методов является знание свойств комбинаторных множеств и их
выпуклых оболочек — комбинаторных многогранников, в частности перестано-
вочного многогранника. Его структура и свойства достаточно хорошо исследова-
ны [2, 5, 6, 14, 15]. Свойства общего перестановочного многогранника при преоб-
разовании его в форму, необходимую для применения алгоритма Кармаркара, по-
ка недостаточно изучены. Исследования комбинаторных многогранников важны,
поскольку они используются при разработке методов решения задач комбинатор-
ной оптимизации. Применяя алгоритм Кармаркара, необходимо найти симплекс-
ную форму многогранника, под которой понимают многогранник, полученный из
многогранника исходной задачи согласно алгоритму преобразования задачи ли-
нейного программирования (ЗЛП) в форму, необходимую для алгоритма Кармар-
кара (см., например, [16, 17]).
Известна [18] симплексная форма перестановочного многогранника без учета
возможного наличия избыточных ограничений. Поскольку неприводимая система
перестановочного многогранника имеет только необходимые ограничения, то
с точки зрения вычислительной сложности в алгоритмах целесообразно использо-
вать симплексную форму перестановочного многогранника, которая обусловли-
вается его неприводимой системой. Поэтому актуальной является задача установ-
ления симплексной формы общего перестановочного многогранника, заданного
неприводимой системой линейных ограничений. Такая форма необходима, в част-
ности, для применения алгоритма Кармаркара (АК) в методах решения комбина-
торных оптимизационных задач.
1. Постановка задачи
Поставим задачу исследования общего перестановочного многогранника при
преобразованиях, необходимых для приведения ЗЛП в нужную форму при при-
менении алгоритма Кармаркара (АК).
Используем терминологию из [2]. Рассмотрим решения линейной условной
частично комбинаторной задачи оптимизации на перестановках вида: найти упорядо-
ченную пару ** ),( yyC такую, что
,extr)(
1
*
jj
m
jRy
ycyC
m
(1)
jj
m
jRy
ycy
m
1
* extrarg (2)
при комбинаторных условиях
kk
nk RGExxx )()...,,( 1 (3)
и дополнительных ограничениях
,
1
ijij
m
j
bya
,rJi ,
1
ijij
m
j
bya
,\ rs JJi (4)
Международный научно-технический журнал
«Проблемы управления и информатики», 2014, № 1 69
где )(GEkn — евклидово множество перестановок, образованных элементами муль-
тимножества G; ;)...,,,...,,( 11
m
mkk Ryyxxy ii yx ;kJi skrm ,,, — на-
туральные константы );( km ,jc ,ija ib — заданные действительные числа
,mJj ;rJi mR — m-мерное евклидово арифметическое пространство. Под
kJ подразумевается множество первых k натуральных чисел },...,,2,1{ kJk
а .0 J
При решении задачи (1)–(4) методом комбинаторного отсечения [4] важным
является решение вспомогательной задачи линейного программирования (ВЗЛП),
которая образуется из задачи вида (1)–(4) заменой ограничения (3) условием при-
надлежности точки x общему перестановочному многограннику :)(Gkn
).(Gx kn
Пусть мультимножество }...,,{ 1 kggG имеет основу )...,,()( 1 neeGS и пер-
вичную спецификацию )....,,,(][ 21 nG Пусть элементы в G и в )(GS прону-
мерованы так, что
;...21 kggg ....21 neee (5)
Задание общего перестановочного многогранника неприводимой системой
линейных ограничений известно [2, 5, 15]:
,
11
j
k
j
j
k
j
gx
(6)
1
1
jk
j
j
j
gx ,kJ (7)
для которых ,I )).\(})1{\((\ 121 1 kkk JJJJI
n
2. Алгоритм преобразования многогранника в симплексную форму
Рассмотрим алгоритм преобразования (АП) ЗЛП в стандартной форме к виду,
необходимому для применения алгоритма Кармаркара, способом, изложенным
в [16, 17]. Матричную запись ЗЛП приведем в стандартной форме:
найти maxcx при условиях:
;bAx ,0x (8)
где );...,,( 1 kccc x — вектор, транспонированный к вектору );...,,( 1
T
kxxx
;)( ,1
,1
ri
kjijaA
.)...,,( T
1 rbbb Символическая запись 0x здесь и далее означа-
ет, что все координаты вектора x неотрицательные.
Общий алгоритм преобразования ЗЛП с системой ограничений (8) можно
представить следующей последовательностью шагов.
Шаг 1. Сводим заданную систему (8) к так называемому каноническому
[19, с. 17] виду:
;byAx ,0, yx (9)
где .)...,,( T
1 ryyy
Шаг 2. Вводим дополнительное ограничение вида
,
1 1
k
j
r
i
ij Uyx (10)
70 ISSN 0572-2691
где U — достаточно большое действительное положительное число такое, что все
допустимые точки исходного множества решений системы (8) удовлетворя-
ют (10). Добавляя еще одну неотрицательную переменную u, сводим неравенст-
во (10) к равенству
.
1 1
k
j
r
i
ij Uuyx (11)
Шаг 3. Сводим систему уравнений (9) к эквивалентной ей однородной сис-
теме. Это можно сделать, умножив правую часть уравнений системы на равное
единице выражение:
.
1 1
U
uyx
k
j
r
i
ij
Уравнения системы (9) приобретут вид
,0 buyAxA yx
(12)
где матрица
ri
kj
x
ij
x aA ,1
,1
)(
имеет элементы Ubaa iij
x
ij / kJj , ;rJi
матрица
ri
kj
y
ij
y aA ,1
,1
)(
имеет элементы Uba i
y
ii /1 ;rJi ,/Uba i
y
ij
,ij ,rJi ;kJj вектор rR T)0...,,0,0(0 — нулевой вектор-столбец
арифметического евклидова пространства .rR
Шаг 4. Превращаем условие (11) в такое, которое вместе с остальными усло-
виями задачи определяет симплекс с вершиной в начале координат и с основани-
ем, которое отсекает единичные отрезки на положительных направлениях коор-
динатных осей. Это делается введением новых переменных:
U
x
X
j
j ,kJj
U
y
Y i
i .rJi (13)
Обозначим также
.V
U
u
(14)
С учетом (12)–(14) рассматриваемая ЗЛП принимает вид
maxUcX (15)
при условиях
,0 bVYAXA YX
(16)
,1
11
VYX
r
i
i
k
j
j (17)
,0)...,,( T
1 kXXX ,0)...,,( T
1 rYYY ,0V (18)
где
;)( ,1
,1
ri
kj
X
ij
X aA
iij
X
ij bUaa ,rJi ;kJj
;)( ,1
,1
ri
kj
Y
ij
Y aA
i
Y
ii bUa ;rJi i
Y
ij ba ,ji ,rJi .kJj
Международный научно-технический журнал
«Проблемы управления и информатики», 2014, № 1 71
Шаг 5. Обеспечиваем выполнение условия удовлетворения системе ограни-
чений точкой
,
1
...,,
1
,
1 NR
NNN
являющейся центром (барицентром) симплекса, где N — размерность пространст-
ва, которая определяется на этом шаге.
С этой целью в каждом из однородных уравнений системы (16) с номером і
вычтем в левой части дополнительную неотрицательную искусственную пере-
менную ,iZ ,rJi с коэффициентом, равным алгебраической сумме всех коэф-
фициентов левой части этого же уравнения. Причем эта переменная в виде штра-
фа также добавляется и к функции цели (15) с коэффициентом .M Число 0M
должно быть достаточно большим, чтобы обеспечить соответствующей перемен-
ной нулевое значение при максимизации модифицированной целевой функции
при полученных условиях. Сумма ri JiZ добавляется и в левую часть (17).
ЗЛП (15)–(18) преобразуется к виду
max,
1
r
i
iZMUcX (19)
,0 bVZAYAXA ZYX (20)
,1
111
VZYX
r
i
i
r
i
i
k
j
i (21)
,0X ,0Y ,0)...,,( T
1 rZZZ ,0V (22)
где ;)( ,1
,1
ri
kj
Z
ij
Z aA
iij
k
j
iiiiij
k
j
Z
ii bkUaUbbkbUkbaUa )12()1(
11
;rJi 0Z
ija ,ji ,rJi .kJj
Очевидно, что для полученной системы ограничений (20)–(22) точка
NR
NNN
VZYX
1
...,,
1
,
1
),,,( **** является допустимым решением, где
N
VZYX jji
1**** ,kJi ,rJj а размерность пространства вычисляет-
ся так: .12 rkN
3. Преобразования с помощью АП ЗЛП с допустимой областью —
перестановочным многогранником, заданным
неприводимой системой ограничений
Установим вид ЗЛП, в котором перестановочный многогранник является до-
пустимой областью, при сведении ее к форме, необходимой для применения алго-
ритма Кармаркара. Докажем следующий факт.
Теорема. Симплексная форма общего перестановочного многогранника, за-
данного неприводимой системой (6), (7), имеет вид
,
,0
\
||
1
1
||
1
1
k
I
J
j
Jjj
jk
j
j
j
jk
J
WVYXgYXgU
kk
(23)
,0
111
k
k
Jk
k
j
I
J
j
k
j
j
k
j
j WVYgXgU (24)
72 ISSN 0572-2691
,1
1
k
j
J
I
J
I
J
j k
kk
WWVYX (25)
где
;)(2
11
1
1
1
1
1
1
j
i
i
j
i
ik
j
k
k
j
njj
n
j
ggCeekeU
n
(26)
;;; V
U
u
Ji
U
y
YJj
U
x
X r
i
ik
j
j (27)
;1)1( 1
1
jk
j
k
I
gkCU (28)
;1
1
k
j
jk
I
k gkCkU (29)
kJWW , — дополнительные неотрицательные искусственные переменные с ко-
эффициентами соответственно k , .
Доказательство. Обоснование теоремы будет конструктивным (алгоритми-
ческим) с доказательством необходимых вспомогательных утверждений. Оно
фактически применимо к системе (6), (7) АП.
Шаг 1. Сводим (6), (7) к каноническому виду, вводя неотрицательные пере-
менные :y
1
1
jk
j
j
j
gyx ,kJ ,I (30)
.
11
k
j
j
k
j
j gx (31)
Шаг 2. Вводим дополнительное ограничение
k
j
I
J
j Uyx
k1
(32)
в форме
,
1
k
j
I
J
j Uuyx
k
(33)
где .0u
Следующее утверждение устанавливает возможность вычисления U.
Утверждение 1. Для общего перестановочного многогранника, заданного
в виде неприводимой системы (6), (7) при выполнении условий (5), справедливо
неравенство
,
1
Uyx
I
J
k
j
j
k
(34)
где U определяется по формуле (26).
Доказательство. Каждое неравенство из (7)
1
1
jk
jj
j gx (35)
Международный научно-технический журнал
«Проблемы управления и информатики», 2014, № 1 73
эквивалентно при условиях (5), (6) такому неравенству:
.
\
1\
j
J
j
j
Jj
gx
k
k
(36)
Объединяя неравенства вида (35), (36) для одинаковых сумм переменных
в их левых частях, получаем
.
1
1
1
j
jk
j
j
j
j gxg (37)
Из (30) имеем
,
1
1 j
jj
jk xgy
(38)
а из левой части (37) справедливо
.
1
j
j
j
j gx (39)
Учитывая (38) и (39), получаем
.
11
1
j
j
j
jk ggy (40)
Поскольку количество подмножеств в kJ с одинаковым j равно коли-
честву сочетаний с k элементов по j, то второе слагаемое в левой части (34) оце-
нивается по формуле (40) следующим образом.
1. Если ,1,11 n то
,
!1)!1(
!1 k
k
k
Ck
.
)!1(!1
!1 k
k
k
Ck
k
Исходя из (40) и состава множества І, имеем
.)(2
1
1 11
11
k
j
j
i
i
j
i
ik
j
kk
I
J nk
ggCggky
2. Если ,1,11 n то
).(2 1
11
1
1
1
1
ggkggCy k
j
i
i
j
i
ik
j
k
k
j
I
J k
3. Общий случай при 1,11 n
.)(2
1
1 11
11
1
k
j
j
i
i
j
i
ik
j
kk
I
J nk
ggCggky (41)
Объединяя три случая соотношения 1 и ,n а также учитывая обозначение
основы, первичную спецификацию и равенство (6): ,
11
n
j
jj
k
j
j ex получаем,
что справедливо (34), где
74 ISSN 0572-2691
1
1 11
11
1
1
,2
k
j
j
i
i
j
i
ik
j
kn
n
j
jj
n
ggCeekeU
т.е. U определяется по (26), что и требовалось доказать.
Шаг 3. Сводим систему (30), (31) к эквивалентной однородной системе, умно-
жая правые части уравнений системы на выражение, равное согласно (33) единице:
.1
1
Uuyx
k
j
I
J
j
ky
После приведения подобных получаем следующую систему:
,,
01
\
||
1
1
1
||
1
1
1
IJ
uyxgUyxgU
k
I
JJj
j
j
jk
j
j
j
jk
kk
(42)
.01
1
1
11
1
uygUxgU
I
J
k
j
j
k
j
j
k
j
j
k
(43)
Шаг 4. Выполняем замену переменных согласно формулам (27) и из (33),
(42) и (43) и получаем систему:
,,
0
\
||
1
1
||
1
1
IJ
VYXgYXgU
k
I
JJj
j
j
jk
j
j
j
jk
kk
(44)
,0
111
I
J
k
j
j
k
j
j
k
j
j
k
VYgXgU (45)
k
j
I
J
j VYX
k1
.1 (46)
При такой замене переменных целевая функция ВЗЛП max
1
k
j
jj Xc при-
нимает вид
.max
1
k
j
jj XcU (47)
Шаг 5. В каждом из уравнений (44), (45) из левой части вычтем свою неот-
рицательную переменную ,W ,kJ с коэффициентами , которые опре-
деляются соответственно по формулам (28), (29).
Утверждение 2. При фиксированном подмножестве ,, IJk сумма
коэффициентов при переменных в уравнениях (44), (45) равна величине , вы-
числяемой по формулам (28), (29).
Международный научно-технический журнал
«Проблемы управления и информатики», 2014, № 1 75
Доказательство. Справедливость утверждения обосновывается непосредст-
венной проверкой.
Первое слагаемое в (44) содержит переменных ,, jX j и одну пере-
менную Y с коэффициентом при каждой .
1
1
j
jkgU Второе алгебраическое
слагаемое в (44) содержит \kJ переменных ,\, kj JjX а также 1
k
I
C
переменных ,,, IJY k и переменную V. Все эти переменные
имеют множитель .1
1
jk
j
g Отметим, что .\ kJk Таким образом,
U входит в сумму 1 раз. Общее количество вхождений слагаемого
1
1
j
jkg
выражается формулой
.11)( kCCk
k
I
k
I
Учитывая это, для получаем формулу (28). Аналогично, подсчитывая
коэффициенты в (45), имеем формулу (29). Утверждение доказано.
Выполнив шаг 5 АП, для ВЗЛП (1), (2), (6), (7) имеем такую задачу:
max
1
WMXcU
kJ
k
j
jj
при условиях
,,
0
\
||
1
1
||
1
1
IJ
WVYXgYXgU
k
I
J
j
Jjj
jk
j
j
j
jk
kk
,0
111
k
k
Jk
I
J
k
j
j
k
j
j
k
j
j WVYgXgU
,1
1
k
j
J
I
J
I
J
j k
kk
WWVYX
где kU ,, определяются соответственно согласно (26), (28), (29), а связь
старых и новых переменных устанавливает формула (27).
Выполнив шаг 5, получаем, что точка NR
NN
WVYX
1
...,,
1
);;;(
является допустимым решением последней задачи, здесь .22
k
I
CkN
Сравнивая полученные на шаге 5 ограничения с формулами (23)–(29), видим,
что теорема доказана.
76 ISSN 0572-2691
4. Иллюстративный пример
Получим симплексную форму перестановочного многогранника для та-
кой задачи. Пусть в (1), (2), (6), (7) ,4k },2;2;1;0{G т.е. ].2,1,1[][ G По-
скольку 2,1 321 n и ,211411 k то })1{\((\ 23 JJI
}.3,1{}2{\))\( 322 JJJ
Запишем функцию цели:
max44332211 xcxcxcxcz
и в ВЗЛП систему (6), (7) в таком виде:
.5
,5
,5
,5
,5
,2
,2
,2
,2
4321
432
431
421
321
4
3
2
1
xxxx
xxx
xxx
xxx
xxx
x
x
x
x
После приведения системы к каноническому виду (шаг 1) получим
.5
,5
,5
,5
,5
,2
,2
,2
,2
4321
234432
134431
124421
123321
44
33
22
11
xxxx
yxxx
yxxx
yxxx
yxxx
yx
yx
yx
yx
Введем дополнительное ограничение (шаг 2) в таком виде:
.23413412412343214321 Uyyyyyyyyxxxx
На этом же шаге сводим введенное ограничение к равенству, добавляя до-
полнительную неотрицательную переменную u в левую часть:
,23413412412343214321 Uuyyyyyyyyxxxx (48)
где согласно (26) .21U
Далее (шаг 3) преобразовываем систему уравнений к однородной, умножив
правую часть уравнений системы на равное единице выражение:
.23413412412343214321
U
uyyyyyyyyxxxx
Таким образом, после приведения подобных выражений запишем
,0)(
2
)(
2
1 23413412412343243211
uyyyyyyyxxx
U
yx
U
,0)(
2
)(
2
1 23413412412343143122
uyyyyyyyxxx
U
yx
U
,0)(
2
)(
2
1 23413412412342142133
uyyyyyyyxxx
U
yx
U
Международный научно-технический журнал
«Проблемы управления и информатики», 2014, № 1 77
,0)(
2
)(
2
1 23413412412332132144
uyyyyyyyxxx
U
yx
U
,0)(
5
)(
2
1 23413412443214123321
uyyyyyyyx
U
yxxx
U
,0)(
5
)(
2
1 23413412343213124421
uyyyyyyyx
U
yxxx
U
,0)(
5
)(
5
1 23412412343212134431
uyyyyyyyx
U
yxxx
U
,0)(
5
)(
5
1 13412412343211234432
uyyyyyyyx
U
yxxx
U
.0)(
5
)(
5
1 23413412412343214321
uyyyyyyyy
U
xxxx
U
Вводя новые переменные V
U
u
U
y
Y
U
x
X i
i
j
j ,, в последней системе и в
уравнении (48) (шаг 4), получаем симплексную форму заданного перестановочно-
го многогранника:
,0)(2))(2( 23413412412343243211 VYYYYYYYXXXYXU
,0)(2))(2( 23413412412343143122 VYYYYYYYXXXYXU
,0)(2))(2( 23413412412342142133 VYYYYYYYXXXYXU
,0)(2))(2( 23413412412332132144 VYYYYYYYXXXYXU
,0)(5))(5( 23413412443214123321 VYYYYYYYXYXXXU
,0)(5))(5( 23413412343213124421 VYYYYYYYXYXXXU
,0)(5))(5( 23412412343212134431 VYYYYYYYXYXXXU
,0)(5))(5( 13412412343211234432 VYYYYYYYXYXXXU
,0)(5))(5( 23413412412343214321 VYYYYYYYYXXXXU
.123413412412343214321 VYYYYYYYYXXXX
На шаге 5 из каждого из 9r однородных уравнений вычтем неотрицатель-
ную переменную ,, kJW с коэффициентом ,i ,kJi равным алгебраиче-
ской сумме всех коэффициентов левой части уравнения. Эти же переменные при-
бавим к целевой функции с коэффициентом .M Их же добавляем в последнее
равенство. Функция цели с учетом этого и замены переменных преобразуется
к виду
)( 44332211 XcXcXcXcU
max,)( 12342341341241234321 WWWWWWWWWM
а система ограничений —
,0)(2))(2( 1123413412412343243211 WVYYYYYYYXXXYXU
,0)(2))(2( 2123413412412343143122 WVYYYYYYYXXXYXU
78 ISSN 0572-2691
,0)(2))(2( 3123413412412342142133 WVYYYYYYYXXXYXU
,0)(2))(2( 4123413412412332132144 WVYYYYYYYXXXYXU
,0)(5))(5( 123323413412443214123321 WVYYYYYYYXYXXXU
,0)(5))(5( 124323413412343213124421 WVYYYYYYYXYXXXU
,0)(5))(5( 134323412412343212134431 WVYYYYYYYXYXXXU
,0)(5))(5( 234313412412343211234432 WVYYYYYYYXYXXXU
,0)(5))(5( 1234423413412412343214321 WVYYYYYYYYXXXXU
VYYYYYYYYXXXX 23413412412343214321
.123412341341241234321 WWWWWWWWW
Используя формулы (28), (29) или непосредственно по уравнениям, опреде-
ляем значения коэффициентов:
.19,19,16 431
Таким образом, симплексная форма перестановочного многогранника, обра-
зованного перестановкой элементов мультимножества },2;2;1;0{G имеет вид
,016)(2)(19 123413412412343243211 WVYYYYYYYXXXYX
,016)(2)(19 223413412412343143122 WVYYYYYYYXXXYX
,016)(2)(19 323413412412342142133 WVYYYYYYYXXXYX
,016)(2)(19 423413412412332132144 WVYYYYYYYXXXYX
,019)(5)(16 12323413412443214123321 WVYYYYYYYXYXXX
,019)(5)(16 12423413412343213124421 WVYYYYYYYXYXXX
,019)(5)(16 13423412412343212134431 WVYYYYYYYXYXXX
,019)(5)(16 23413412412343211234432 WVYYYYYYYXYXXX
,019)(5)(16 123423413412412343214321 WVYYYYYYYYXXXX
VYYYYYYYYXXXX 23413412412343214321
.112342341341241234321 WWWWWWWWW
Отметим, что 222)(24 3
4
1
4 CCN , что равно количеству переменных
в симплексной форме перестановочного многогранника.
Заключение
Здесь получена симплексная форма общего перестановочного многогранни-
ка, заданного неприводимой системой линейных ограничений. Получение сим-
плексной формы общего перестановочного многогранника является актуальным,
поскольку эта форма может использоваться в методах решения комбинаторных
оптимизационных задач. Как направление дальнейших исследований интересно
изучить трансформацию множества перестановок и его выпуклой оболочки при
переходе к ее симплексной форме.
Международный научно-технический журнал
«Проблемы управления и информатики», 2014, № 1 79
О.О. Ємець, М.В. Леонова
СИМПЛЕКСНА ФОРМА ЗАГАЛЬНОГО
ПЕРЕСТАВНОГО МНОГОГРАННИКА,
ЗАДАНОГО НЕЗВІДНОЮ СИСТЕМОЮ
Одержано симплексну форму загального переставного многогранника, зада-
ного незвідною системою лінійних обмежень, за допомогою перетворення його
з використанням алгоритму перетворення задачі лінійного програмування в
стандартній формі до вигляду, необхідного для застосування алгоритму Кар-
маркара. Розглянуто ілюстративний приклад.
O.A. Iemets, M.V. Leonova
SIMPLEX SHAPE OF GENERAL PERMUTATIONAL
POLYHEDRON, GIVEN BY IRREDUCIBLE SYSTEM
The simplex shape of general permutational polyhedron, given by irreducible system
of linear constraints by converting it using an algorithm converting the linear pro-
gramming problem in standard form to the form required for applying the Karmarkar
algorithm, is obtained. An illustrative example is considered.
1. Сергиенко И.В., Каспшицкая М.Ф. Модели и методы решения на ЭВМ комбинаторных за-
дач оптимизации. — Киев : Наук. думка, 1981. — 288 с.
2. Стоян Ю.Г., Ємець О.О. Теорія і методи евклідової комбінаторної оптимізації. — Київ : Інститут
систем досліджень освіти, 1993. — 188 с. — http://dspace.uccu.org.ua/handle/123456789/487
3. Стоян Ю.Г., Яковлев С.В. Математические модели и оптимизационные методы геометри-
ческого проектирования. — Киев : Наук. думка, 1986. — 268 с.
4. Стоян Ю.Г., Ємець О.О., Ємець Є.М. Оптимізація на полірозміщеннях: теорія та методи.
— Полтава : РВЦ ПУСКУ, 2005. — 103 с. — http://dspace.uccu.org.ua/handle/123456789/376.
5. Ємець О.О., Колєчкіна Л.М., Недобачій С.І. Дослідження областей визначення задач евклі-
дової комбінаторної оптимізації на переставних множинах. — Полтава : Легат, 1999. —
64 с. — http://dspace.uccu.org.ua/handle/123456789/488.
6. Ємець О.О., Роскладка О.В. Задачі оптимізації на полікомбінаторних множинах: властиво-
сті та розв’язування. — Полтава : РВЦ ПУСКУ, 2006. — 129 с. — http://dspace.uccu.
org.ua/handle/123456789/377.
7. Ємець О.О., Колєчкіна Л.М. Задачі комбінаторної оптимізації з дробово-лінійними цільовими
функціями. — Київ : Наук. думка, 2005. — 117 с. — http://dspace.uccu.org.ua/handle/123456789/474.
8. Емец О.А., Барболина Т.Н. Комбинаторная оптимизация на размещениях. — Киев : Наук.
думка, 2008. — 159 с. — http://dspace.uccu.org.ua/handle/123456789/473.
9. Емец О.А., Черненко О.А. Оптимизация дробно-линейных функций на размещениях. —
Киев : Наук. думка, 2011. — 154 с. — http://dspace.uccu.org.ua/handle/123456789/467
10. Ємець О.О., Парфьонова Т.О. Транспортні задачі комбінаторного типу: властивості,
розв’язування, узагальнення. — Полтава: ПУЕТ, 2011. — 174 с. — http://dspace.uccu.org.
ua/handle/123456789/353.
11. Донець Г.П., Колєчкіна Л.М. Екстремальні задачі на комбінаторних конфігураціях. — Пол-
тава : РВВ ПУЕТ, 2011. — 309 с.
12. Гуляницький Л.Ф. Розробка моделей і наближених методів комбінаторної оптимізації та їх
застосування в інформаційних технологіях : Автореф. дис. … д-ра техн. наук: 01.05.02. —
Київ, 2005. — 32 с.
13. Гребеннік І.В. Математичні моделі і методи комбінаторної оптимізації в геометричному
проектуванні : Автореф. дис. … д-ра техн. наук: 01.05.02. — Харків, 2006. — 30 с.
14. Емеличев В.А., Ковалев М.М., Кравцов М.К. Многогранники, графы, оптимизация (комбинатор-
ная теория многогранников). — М. : Наука, 1981. — 344 с.
15. Ємець О.О., Недобачій С.І. Загальний переставний многогранник: незвідна система лінійних
обмежень та рівняння всіх гіперграней // Наукові вісті НТУУ «КПІ». — 1998. — № 1 (2). —
С. 100–106.
16. Зайченко Ю.П. Исследование операций: Учебн. — Киев : Видавничий дім «Слово», 2003. — 688 с.
17. Таха Х.А. Введение в исследование операций. — М. : Издательский дом «Вильямс», 2005.
— 912 с.
18. Ємець О.О., Ємець Є.М., Ольховський Д.М. Оптимізація лінійної функції на переставлен-
нях: перетворення переставного многогранника до вигляду, необхідного для використання
в алгоритмі Кармаркара // Наукові вісті НТУУ «КПІ». — 2010. — № 2. — С. 43–49.
19. Ермольев Ю.М., Ляшко И.И., Михалевич В.С., Тюптя В.И. Математические методы иссле-
дования операций: Учебн. пособие для вузов. — Киев : Вища шк., 1979. — 312 с.
Получено 25.12.2012
http://dspace.uccu/
http://dspace.uccu/
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-207721 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0572-2691 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:40:41Z |
| publishDate | 2014 |
| publisher | Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Емец, О.А. Леонова, М.В. 2025-10-13T12:36:28Z 2014 Симплексная форма общего перестановочного многогранника, заданного неприводимой системой / О.А. Емец, М.В. Леонова // Проблемы управления и информатики. — 2014. — № 1. — С. 68-79. — Бібліогр.: 19 назв. — рос. 0572-2691 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/207721 519.85 10.1615/JAutomatInfScien.v46.i2.40 Одержано симплексну форму загального переставного многогранника, заданого незвідною системою лінійних обмежень, за допомогою перетворення його з використанням алгоритму перетворення задачі лінійного програмування в стандартній формі до вигляду, необхідного для застосування алгоритму Кармаркара. Розглянуто ілюстративний приклад. The simplex shape of general permutational polyhedron, given by irreducible system of linear constraints by converting it using an algorithm converting the linear programming problem in standard form to the form required for applying the Karmarkar algorithm, is obtained. An illustrative example is considered. ru Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України Проблемы управления и информатики Оптимальное управление и методы оптимизации Симплексная форма общего перестановочного многогранника, заданного неприводимой системой Симплексна форма загального перестановного могогранника, заданого ненаведеною системою Simplex shape of general permutational poly-hedron, given by irreducible system Article published earlier |
| spellingShingle | Симплексная форма общего перестановочного многогранника, заданного неприводимой системой Емец, О.А. Леонова, М.В. Оптимальное управление и методы оптимизации |
| title | Симплексная форма общего перестановочного многогранника, заданного неприводимой системой |
| title_alt | Симплексна форма загального перестановного могогранника, заданого ненаведеною системою Simplex shape of general permutational poly-hedron, given by irreducible system |
| title_full | Симплексная форма общего перестановочного многогранника, заданного неприводимой системой |
| title_fullStr | Симплексная форма общего перестановочного многогранника, заданного неприводимой системой |
| title_full_unstemmed | Симплексная форма общего перестановочного многогранника, заданного неприводимой системой |
| title_short | Симплексная форма общего перестановочного многогранника, заданного неприводимой системой |
| title_sort | симплексная форма общего перестановочного многогранника, заданного неприводимой системой |
| topic | Оптимальное управление и методы оптимизации |
| topic_facet | Оптимальное управление и методы оптимизации |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/207721 |
| work_keys_str_mv | AT emecoa simpleksnaâformaobŝegoperestanovočnogomnogogrannikazadannogoneprivodimoisistemoi AT leonovamv simpleksnaâformaobŝegoperestanovočnogomnogogrannikazadannogoneprivodimoisistemoi AT emecoa simpleksnaformazagalʹnogoperestanovnogomogogrannikazadanogonenavedenoûsistemoû AT leonovamv simpleksnaformazagalʹnogoperestanovnogomogogrannikazadanogonenavedenoûsistemoû AT emecoa simplexshapeofgeneralpermutationalpolyhedrongivenbyirreduciblesystem AT leonovamv simplexshapeofgeneralpermutationalpolyhedrongivenbyirreduciblesystem |