6-8. ČAS Celobrojno programiranje Rešavamo sledeći poblem celobrojnog programiranja: Gde pretpostavljamo da je A celobrojna matrica dimenzije,. Takođe

Слични документи
Celobrojno programiranje Rešavamo sledeći poblem celobrojnog programiranja: min c T x Ax = b x 0 x Z n Gde pretpostavljamo da je A celobrojna matrica

VEŽBE IZ OPERACIONIH ISTRAŽIVANJA

1 Polinomi jedne promenljive Neka je K polje. Izraz P (x) = a 0 + a 1 x + + a n x n = n a k x k, x K, naziva se algebarski polinom po x nad poljem K.

1. Vrednost izraza jednaka je: Rexenje Direktnim raqunom dobija se = 4 9, ili kra e S = 1 ( 1 1

My_ST_FTNIspiti_Free

Microsoft Word - AIDA2kolokvijumRsmerResenja.doc

Microsoft Word - 6ms001

My_P_Trigo_Zbir_Free

Microsoft PowerPoint - 03-Slozenost [Compatibility Mode]

Konstrukcija i analiza algoritama Nina Radojičić februar Analiza algoritama, rekurentne relacije 1 Definicija: Neka su f i g dve pozitivne fun

Skripte2013

PRIRODNO MATEMATIČKI FAKULTET U NIŠU DEPARTMAN ZA RAČUNARSKE NAUKE Utorak, godine PRIJEMNI ISPIT IZ INFORMATIKE 1. Koja od navedenih ekste

Орт колоквијум

Орт колоквијум

СТРАХИЊА РАДИЋ КЛАСИФИКАЦИJА ИЗОМЕТРИJА И СЛИЧНОСТИ Према књизи [1], свака изометриjа σ се може представити ком позици - jом неке транслациjе за векто

ТРОУГАО БРЗИНА и математичка неисправност Лоренцове трансформације у специјалној теорији релативности Александар Вукеља www.

MAT KOL (Banja Luka) ISSN (p), ISSN (o) Vol. XX (2)(2014), PELLOVA JEDNAČINA I PITAGORIN

Талесова 1 теорема и примене - неки задаци из збирке Дефинициjа 1: Нека су a и b две дужи чиjе су дужине изражене преко мерне jединице k > 0, тако да

Dinamičko programiranje Primer 1: Za dati niz naći njegov najduži neopadajući podniz. Defnicija: podniz nekog niza je niz koji se dobija izbacivanjem

Microsoft Word - KVADRATNA FUNKCIJA.doc

Matematka 1 Zadaci za vežbe Oktobar Uvod 1.1. Izračunati vrednost izraza (bez upotrebe pomoćnih sredstava): ( ) [ a) : b) 3 3

PowerPoint Presentation

P1.1 Analiza efikasnosti algoritama 1

1 Konusni preseci (drugim rečima: kružnica, elipsa, hiperbola i parabola) Definicija 0.1 Algebarska kriva drugog reda u ravni jeste skup tačaka opisan

Microsoft Word - 4.Ucenik razlikuje direktno i obrnuto proporcionalne velicine, zna linearnu funkciju i graficki interpretira n

Microsoft Word - Ispitivanje toka i grafik funkcije V deo

ФАКУЛТЕТ ОРГАНИЗАЦИОНИХ НАУКА

Орт колоквијум

I колоквијум из Основа рачунарске технике I СИ- 2017/2018 ( ) Р е ш е њ е Задатак 1 Тачка А Потребно је прво пронаћи вредности функција f(x

Програмирај!

Испит из Основа рачунарске технике OO /2018 ( ) Р е ш е њ е Задатак 5 Асинхрони RS флип флопреализован помоћу НИ кола дат је на следећ

Microsoft Word - 15ms261

Испит из Основа рачунарске технике OO /2018 ( ) Р е ш е њ е Задатак 5 Асинхрони RS флип флопреализован помоћу НИЛИ кола дат је на след

Орт колоквијум

PITANJA I ZADACI ZA II KOLOKVIJUM IZ MATEMATIKE I Pitanja o nizovima Nizovi Realni niz i njegov podniz. Tačka nagomilavanja niza i granična vrednost(l

PRIRODNO-MATEMATIČKI FAKULTET U NIŠU DEPARTMAN ZA MATEMATIKU I INFORMATIKU ZADACI SA REŠENJIMA SA PRIJEMNOG ISPITA IZ MATEMATIKE, JUN Odrediti

Microsoft Word - 1.Operacije i zakoni operacija

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU PRIRODOSLOVNO MATEMATIČKI FAKULTET MATEMATIČKI ODSJEK Ivana Šore REKURZIVNOST REALNIH FUNKCIJA Diplomski rad Voditelj rada: doc.

Microsoft Word - Domacii zadatak Vektori i analiticka geometrija OK.doc

1. GRUPA Pismeni ispit iz MATEMATIKE Prezime i ime broj indeksa 1. (15 poena) Rexiti matriqnu jednaqinu 3XB T + XA = B, pri qemu

Matematiqki fakultet Univerzitet u Beogradu Iracionalne jednaqine i nejednaqine Zlatko Lazovi 29. mart 2017.

Natjecanje 2016.

Matematika 1 - izborna

Ravno kretanje krutog tela

JEDNAKOSTI I JEDNAČINE,

Analiticka geometrija

Microsoft Word - SIORT1_2019_K1_resenje.docx

Test iz Linearne algebre i Linearne algebre A qetvrti tok, U zavisnosti od realnog parametra λ rexiti sistem jednaqina x + y + z = λ x +

(Microsoft Word - MATB - kolovoz osnovna razina - rje\232enja zadataka)

Veeeeeliki brojevi

Teorija igara

My_P_Red_Bin_Zbir_Free

Analiticka geometrija

Matrice. Algebarske operacije s matricama. - Predavanje I

(Microsoft Word - Dr\236avna matura - studeni osnovna razina - rje\232enja)

Konstrukcija i analiza algoritama vežbe 10 Nina Radojičić 15. decembar Algoritamske strategije - podeli pa vladaj (divide and conquer) Ova stra

Microsoft Word - NULE FUNKCIJE I ZNAK FUNKCIJE.doc

Osnovni pojmovi teorije verovatnoce

Microsoft Word - 14Celobrojno.doc

kvadratna jednačina - zadaci za vežbanje (Vladimir Marinkov).nb 1 Kvadratna jednačina 1. Rešiti jednačine: a x 2 81 b 2 x 2 50 c 4 x d x 1

DR DRAGOŚ CVETKOVIC DR SLOBODAN SIMIC DISKRETNA MATEMATIKA MATEMATIKA ZA KOMPJUTERSKE NAUKĘ DRUGO ISPRAYLJENO I PROSIRENO IZDANJE HMUJ

Задатак 4: Центрифугална пумпа познате карактеристике при n = 1450 min -1 пребацује воду из резервоара A и B у резервоар C кроз цевовод приказан на сл

Microsoft Word - MATRICE ZADACI III deo.doc

Slide 1

Slide 1

Microsoft Word - Algebra i funkcije- napredni nivo doc

М А Т Е М А Т И К А Први разред (180) Предмети у простору и односи међу њима (10; 4 + 6) Линија и област (14; 5 + 9) Класификација предмета према свој

ПРИРОДА И ЗНАК РЕШЕЊА 2 b ax bx c 0 x1 x2 2 D b 4ac a ( сви задаци су решени) c b D xx 1 2 x1/2 a 2a УСЛОВИ Решења реална и различита D>0 Решења реалн

SKRIPTE EKOF 2019/20 skripteekof.com Lekcija 1: Brojevni izrazi Lekcija 1: Brojevni izrazi Pregled lekcije U okviru ove lekcije imaćete priliku da nau

Математика 1. Посматрај слику и одреди елементе скуупова: а) б) в) средњи ниво А={ } B={ } А B={ } А B={ } А B={ } B А={ } А={ } B={ } А B={ } А B={ }

2015_k2_z12.dvi

Grafovi 1. Posmatrajmo graf prikazan na slici sa desne strane. a) Odrediti skup čvorova V i skup grana E posmatranog grafa. Za svaku granu posebno odr

Microsoft Word - 7. cas za studente.doc

Република Србија МИНИСТАРСТВО ПРОСВЕТЕ, НАУКЕ и технолошког развоја ЗАВОД ЗА ВРЕДНОВАЊЕ КВАЛИТЕТА ОБРАЗОВАЊА И ВАСПИТАЊА ЗАВРШНИ ИСПИТ НА КРАЈУ ОСНОВН

Microsoft Word - 12ms121

Microsoft Word - ASIMPTOTE FUNKCIJA.doc

Microsoft Word - TAcKA i PRAVA3.godina.doc

Model podataka

Microsoft Word - 24ms221

3.Kontrlne (upravlja~ke) strukture u Javi

СТЕПЕН појам и особине

Vjezbe 1.dvi

Slide 1

Microsoft Word - IZVOD FUNKCIJE.doc

S E M I N A R S K I R A D Primena diferencijalnog računa Marina -Dokić Marina Jokić Tatjana Jakšić Decembar,

Pitanja iz geometrije za pismeni i usmeni (I smer, druga godina) Srdjan Vukmirović, Tijana Šukilovic, Marijana Babić januar Teorijska pitanja

Funkcije predavač: Nadežda Jakšić

LAB PRAKTIKUM OR1 _ETR_

MAT-KOL (Banja Luka) XXIII (4)(2017), DOI: /МК Ž ISSN (o) ISSN (o) ЈЕДНА

DM

Classroom Expectations

ALIP1_udzb_2019.indb

Microsoft Word - O nekim klasicnim kvadratnim Diofantovim jednacinama.docx

Microsoft PowerPoint - C-4-1

9. : , ( )

Optimizacija

untitled

Pitanja iz geometrije za pismeni i usmeni (I smer, druga godina) Tijana Šukilović, Miloš Antić, Nenad Lazić 19. decembar Teorijska pitanja 1. V

Транскрипт:

6-8. ČAS Celobrojno programiranje Rešavamo sledeći poblem celobrojnog programiranja: Gde pretpostavljamo da je A celobrojna matrica dimenzije,. Takođe, očekuje se da su koordinate celobrojne. U slučaju da se zahteva celobronost samo nekih koordinata, govorimo o problemu mešovitog celobrojnog linearnog programiranja. Naredni časovi posvećeni su sledećim problemima: Transporni problem Problem raspoređivanja (asignacije) Problem ranca (formula unapred/unazad, ranac na grupi) Gomorijev rez, Metod granjanja i odsecanja Implicitno prebrojavanje, itd. DEINICIJA Za celobrojnu kvadratnu matricu V kažemo da je unimodularnaako je. Ako je V unimodularna matrica, tada je takođe unimodularna, obzirom da je celobrojna matrica i. TEOREMA Ako je matrica celobrojna matrica ranga onda postoje takve unimodularne matrice i da je pri čemu su prirodni brojevi takvi da deli a. Dijagonalna matrica koja ima osobine iskazane teoremom, ima Smith-ovu formu. 3

PRIMER 40 Rešiti sistem celobrojnih jednačina: Matrica sistema transformišemo elementarnim transformacijama u Smith-ov normalni oblik D. U cilju istovromenog određivanja unimodularnih matrica i tako da je stavimo kao početne vrednosti i i sve transformacije nad vrstama ponovimo na tekućoj matrici dok sve transformacije nad kolonama ponovimo na tekućoj matrici. Kada matrica bude dovedena na Smith-ov oblik matrice i dobiće svoju pravu vrednost: U A V 0 5 4 9 0 0 0 4 2 6 0 0 zarotiramo k i 2k 0 4 5 9 0 0 0 2 4 6 0 0 zarotiramo v i 2v 0 2 4 6 0 0 0 4 5 9 0 0 2K=2k-2*k, 3K=3k-3*k 0 2 0 0 0 4-3 -3-2 -3 2V=2v-2*v 0 2 0 0-2 0-3 -3-2 -3 2K=-2k, 3K=3k-2k 0 2 0 0 0 - - -2 0 3 0 2-2K=2k+k 0 2 2 0 0 - - -2 0 3 0 3-2V=2v-v 0 2 2 0 0 - - -3-2 0 3 - zarotiramo 2v i v -3-2 0 0 - - 0 2 2 0 3 - zarotiramo k i 2k 32

-3-2 0-0 - 0 2 2 0 3-2K=2k+2*k -3 0 0 - -2-0 2 6 0 3 7-2V=2v-2*v -3 0 0 - -2 - -2 7 0 6 0 3 7 - Uvodimo smenu promenljivih: Posle množenja s leva sa matricom U polazni sistem dobija ekvivalentnu formu Odavde sledi da je. Zamenom, nalazimo da je. PRIMER 4 Dovesti na Smith-ov oblik matricu: U A V 0 4-4 3 0 0 0 5-7 6 0 0 zarotiramo k I 2k 0 3-4 4 0 6-7 5 0 0 2K=2*k+2k, 3K=3k-k 0 0 0 3 2 0 6 5-0 0 K=3k, 3K=k, 2-0 2 3 0 0 0-5 6 0 0 2K=2k-2*K, 3K=3k-3*k - 2 0-2 -3 0-7 9 0 0 2V=2v+v - 4 4 33

0-2 -3 0 7 9 0 0-4 4 3K=3k-2k 0-2 - 0 7 2 0 - - 4 0 zarotiramo 2k i 3k 0 - -2 0 2 7 0 - - 0 4 3K=3k-3*2k 0-0 2 0-4 - 0 4 zarotiramo 3k i 2k 0-0 2 0 4 - - 4 0 3K=3k-2*2k 0-3 0 0 0 4-9 - 4-8 Provera: Rešavamo sistem: (za svaki slučaj, nije obavezna) Uvodimo smenu promenljivih: kako je i tj. odnosno, Za svako sistem ima rešenje i to su sva rešenja. 34

Problem ranca Problem ranca definišemo na sledeći način: Pretpostavimo da je dat neki ranac zapremine i skup predmeta kojima se ranac puni. Svaki predmet ima svoju zapreminu i vrednost. Napuniti ranac sadržajem najveće vrednosti tako da je ukupna vrednost koja se nosi u rancu maksimalna: Problem možemo da prevedemo na situaciju kada neka kompanije iz svog budžeta veličine finansira projekta. Ako je poznata cena i korist istraživanja jednog istraživača na j-tom projektu, zadatak je da se odredi broj istraživača na j-tom projektu tako da korist bude maksimalna. Ovaj problem se rešava tako što se podeli na etape. Uvodimo pomoćnu funkciju definisanu na sledeći način: Za rešavanje pomoćne funkcije koristimo sledeće rekurentne formule:. Ako punimo ranac jednim predmetom sledi da je čime smo potvrdili početni uslov. 2. gde je za. U ovom slučaju za -tu koordinatu optimalnog rešenja važi ili ( ili ( ). Optimalna vrednost je svakako uvek jednaka boljoj od navedenih vrednosti. Navedena formula se naziva još formulom unapred i ona je najpogodnija za kompjutersko izračunavanje. za a za je ukoliko se definiše za. Ako nula nije optimalno rešenje, bar jedna njegova koordinata, npr. je veća ili jednaka od ( ). - Navedene rekurzivne forumle se mogu koristiti za određivanje optimalne vrednosti problema kao i odgovarajućeg optimalnog rešenja. 35

- Ako koristimo formulu potrebno je da se pamte svi koraci dok je kod formule 2 dovoljno da se pamte samo poslednja dva rešenja. - Kod 2. formule uvodimo još jednu pomoćnu veličinu koja pamti najveći indeks j takav da je j-ta promenljiva optimalnog rešenja u pozitivna. Ukoliko je nula optimalno rešenje, definišimo ovaj indeks sa nulom. Važi rekurzija:, Na osnovu vrednosti dobijene za vrednosti i.. možemo detektujemo optimalno rešenje iz smisla indeksa i Kako upisujemo rešenja? PRIMER 42: Rešiti problem ranca koristeći rekurentnu formulu unapred. Prvo odredimo kapacitete:,. Možemo da stavimo da je ( uzima svoju maksimalnu vrednost obzirom da tada neće narušiti početna ograničenja) ormiramo tablice i Korišćenjem rekurentnih formula: k\y 0 2 3 4 i\y 0 2 3 4 0 0 0 0 2 0 2 2 0 2 2 0 2 2 3 0 2 2 0 2 3 0 2 2 Konačno, imamo da se maksimum dostiže za dalje gledamo za. Konačno:, hajde da rekonstruišemo raspored:, zatim 36

PRIMER 43: Rešiti problem ranca koristeći rekurentnu formulu unapred. Prvo odredimo kapacitete:,. ormiramo tablice i Korišćenjem rekurentnih formula: k\y 0 2 3 4 5 6 7 8 i\y 0 2 3 4 5 6 7 8 0 0 0 0 3 3 3 3 6 0 0 2 0 3 4 4 4 6 2 0 2 2 2 2 2 2 3 0 7 8 8 8 0 3 0 2 3 3 3 3 3 3 3 4 0 7 8 8 9 0 4 0 2 3 3 3 4 3 3 3 5 0 7 8 8 9 0 2 5 0 2 3 3 3 4 3 3 5 Konačno, imamo da se maksimum dostiže za Zatim.. Dalje imamo da je za 37

PRIMER 44: Rešiti problem ranca koristeći rekurentnu formulu unazad. 2 max 7x 2 2x max 2, 7+ 0... = max,7 =7 3 3 2 3 2 2 0 x3 8 max x 8 x max 8, 7+ 6... = max 4, = 2 2 2 2 2 0 x2 6 max x 6 x max 6, + 5 =...= 4 2 2 2 0 x2 5 max x 2 2 0 x2 x2 2 2 2 0 x2 2 2 2 0 x2 2 0 m 5 max 5, + 4 =..= 4 3 max x 3 x max 3, + 2 =.....= 2 max x 2 x max 2, + =.....= 0 x2 x2 x2 ax 0 0 =0 0 3 * 0 / 4 0 3 * / 4 0 2 3 * 2 / 4 0 3 3 * 3 / 4 0 4 3 * 4 / 4 3 5 3 * 5 / 4 3 6 3 * 6 / 4 3 7 3 * 7 / 4 3 8 3 * 8 / 4 3 Vraćamo vrednost nazad: Obratiti pažnju da je ovde x a on može imati samo vrednosti 0 i, zato pišemo da je x odnosno 3 *!!!!! 38

PRIMER 45: Rešiti problem ranca koristeći rekurentnu formulu unazad. // tražimo maksimum za svaku potencijalnu vrednost promenljive Rekonstruišemo raspored: Maximalna vrednost ranca je 3 i postignuta je za a dostiže se za koje svoju maksimalnu vrednost dobija kada je. Poslednja vrednost dostiže se za koji svoj maksimum dostiže za, odnosno za maksimalno koje, opet, svojm maksimum dostiže za. Konačno, traženo rešenje je oblika : 2 39

Svodjenje asimptotskog problema na problem ranca na grupi PRIMER 46: Rešiti problem ranca na grupi Gde je grupa određena po modulu 7. 40

Analogno: Rekonstruišimo rešenje: za 4

PRIMER 47: Napisati asimptotski problem i svesti ga na problem ranca na grupi: Rešenje Uvodimo izravnajuće promenljive, dobijamo problem: Posmatramo baze :. Dalje, polazni sistem prevodimo na problem i rešavamo ga po bazičnim promenljivim, dobijamo. Zamenom u polazni sistem dobijamo problem u kome figurišu samo nebazične promenljive pri ograničenjima Smitova forma matrice A je tada je vektor celobrojan. Ako uvedemo još da je i u a poslednji izraz će biti zadovoljen ako za svako i za koje je, d deli. Asimptotski problem dobija formu. Smitova forma matrice A je, a dalje imamo da je Konačno, treba da je celo, dakle ograničenja su Ostaje funkcija cilja: odnosno, tj. Konačno, možemo zapisati početni problem kao problem ranca na grupi 42

PRIMER 48: Napisati asimptotski problem i svesti ga na problem ranca na grupi: Rešenje Pratimo algoritam iz prethodnog primera. Uvodimo izravnajuće promenljive prvo Smith-ova forma matrice A je Dakle, treba da važi I konačno, funkcija cilja Konačno, dobili smo problem ranca na grupi 43

PRIMER 49: Rešiti problem Ovo je problem ranca na grupi sa i operacijom definisanom sa Prema rekurentnoj relaciji imamo da je Dalje je Zamenom nalazimo da je za. Dijagram koji odgovara ovom problemu je Najkraći put koji spaja i ima dve grane dužine 3 I jednu granu dužine 8. 44