Formulazioni dei problemi di scheduling¶
Parte 2 · Formulazioni dei problemi e loro proprietà · Capitolo 14 · Dispensa, volume 2 (PDF) · Slide · Esercizi: Problemi di scheduling
Prerequisiti
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Dal modulo Programmazione lineare, Capitolo 9 «Teoria della dualità»: il duale di un problema LP, dualità debole e forte.
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Dal modulo Programmazione lineare intera, Capitolo 1 «Programmazione lineare intera» e Capitolo 2 «Bound primali e duali»: problemi ILP, rilassamenti lineari e bound.
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Da questo modulo, Capitolo 7 «Problemi di scheduling»: il problema, la sua ipotesi, il makespan e l'istanza dell'Esempio 7.1.
Obiettivi
Alla fine di questo capitolo saremo in grado di:
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scrivere il modello PLI di \(P\|C_{\max}\) e spiegare come la variabile di makespan è collegata ai carichi delle macchine;
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scrivere i rilassamenti lineari e i loro duali, e dimostrare che il loro valore ottimo è \(\sum_j t_j / m\);
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dimostrare che il bound LP vale almeno \(1/m\) del valore ottimo, e che il fattore è tight;
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usare le disuguaglianze valide e i vincoli di rottura delle simmetrie del modello.
14.1 Panoramica della famiglia¶
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I modelli PLI dei problemi di scheduling su macchine parallele usano l'insieme \(\mathscr{H}=\{1,2,\ldots,m\}\) delle macchine e una variabile di assegnamento binaria \(x_{jh}\) per ogni lavoro \(j \in \mathscr{J}\) e ogni macchina \(h \in \mathscr{H}\).
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Una variabile continua \(C_{\max}\) rappresenta il makespan: un vincolo per ogni macchina impone che \(C_{\max}\) sia almeno pari al carico della macchina.
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La funzione obiettivo minimizza \(C_{\max}\), quindi all'ottimo è uguale al carico massimo.
I modelli di scheduling sono modelli di assegnamento dei lavori alle macchine, come i modelli di packing assegnano gli oggetti ai contenitori; l'obiettivo min-max è linearizzato con la variabile di makespan \(C_{\max}\).
- La tabella elenca i membri della famiglia, con il nome del loro modello PLI e la sezione che lo scrive.
| Problema | Modello | Variabili | Sezione |
|---|---|---|---|
| \(P\|C_{\max}\) | \(\mathrm{ILP}_{P\|C_{\max}}\) | \(x_{jh}\) binarie e \(C_{\max}\) continua | 14.2 |
Avanti: 14.2 Un modello PLI per il problema di scheduling su macchine parallele identiche
Esercizi su questo capitolo: Problemi di scheduling