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Problemi di routing

Parte 1 · Problemi di ottimizzazione combinatoria · Capitolo 6 · Dispensa, volume 1 (PDF) · Slide · Esercizi: Problemi di routing

Prerequisiti

  • Da questo modulo, Capitolo 1 «Problemi di ottimizzazione combinatoria»: che cos'è un problema di ottimizzazione combinatoria, come esplode il numero delle soluzioni, e le nozioni di bound primale, bound duale e gap.

  • Dallo stesso capitolo, l'istanza di riferimento del TSP con \(5\) città, che questo capitolo studia in dettaglio.

Obiettivi

Al termine di questo capitolo saremo in grado di:

  • enunciare il TSP, il TSP asimmetrico e il TSP metrico, e descrivere un'istanza e un giro;

  • calcolare la lunghezza di un giro e contare i giri di un'istanza;

  • spiegare perché elencare tutti i giri è senza speranza già con \(20\) città;

  • costruire a mano un primo giro con la nearest neighbour rule;

  • calcolare un lower bound sulla lunghezza ottima a partire dai due archi più corti di ogni città, e misurare il gap rispetto a un giro.

6.1 Panoramica della famiglia

  • I problemi di routing di questo capitolo hanno gli stessi dati: un insieme \(\mathscr{V} = \{1,2,\dots,n\}\) di \(n\) città e, per ogni coppia di città distinte \(i,j \in \mathscr{V}\), una distanza \(d_{ij} \in \Z_{\ge 1}\).

  • Una soluzione è un giro, una permutazione \(\sigma\) delle città letta come un percorso chiuso che visita ogni città esattamente una volta; la sua lunghezza \(L(\sigma)\) è la somma delle distanze percorse.

  • L'obiettivo è minimizzare la lunghezza del giro.

Un problema di routing trova un giro più corto attraverso tutte le città. I membri della famiglia differiscono nelle proprietà delle distanze: simmetriche, metriche o asimmetriche.

  • La tabella elenca i membri della famiglia, con la sezione che definisce ciascuno di essi.
Problema Sigla Distanze Sezione
commesso viaggiatore TSP simmetriche, \(d_{ij} = d_{ji}\) 6.2
commesso viaggiatore metrico TSP metrico simmetriche, con la disuguaglianza triangolare 6.6
commesso viaggiatore asimmetrico ATSP \(d_{ij}\) può differire da \(d_{ji}\) 6.6
  • Panoramica

    Panoramica della famiglia

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  • 6.2 Il problema del commesso viaggiatore

    Contare i giri · Un primo giro a mano · Un lower bound combinatorio

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  • 6.6 Varianti: TSP metrico e TSP asimmetrico

    Il problema del commesso viaggiatore asimmetrico · Osservazioni · Errori tipici · In sintesi

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Avanti: 6.2 Il problema del commesso viaggiatore


Esercizi su questo capitolo: Problemi di routing


Approfondimento: che cosa fa il corso su questo problema