Class LinearOptimizationEngine

LinearOptimizationEngine

המנוע שמשמש ליצירת מודל ולפתרון של תוכנית ליניארית. בדוגמה הבאה מוצג פתרון לבעיה הבאה של תכנון לינארי:

שני משתנים, x ו-y:
0 ≤ x ≤ 10
0 ≤ y ≤ 5

אילוצים:
0 ≤ 2 * x + 5 * y ≤ 10
0 ≤ 10 * x + 3 * y ≤ 20

המטרה:
הגדלת x + y

const engine = LinearOptimizationService.createEngine();

// Add variables, constraints and define the objective with addVariable(),
// addConstraint(), etc Add two variables, 0 <= x <= 10 and 0 <= y <= 5
engine.addVariable('x', 0, 10);
engine.addVariable('y', 0, 5);

// Create the constraint: 0 <= 2 * x + 5 * y <= 10
let constraint = engine.addConstraint(0, 10);
constraint.setCoefficient('x', 2);
constraint.setCoefficient('y', 5);

// Create the constraint: 0 <= 10 * x + 3 * y <= 20
constraint = engine.addConstraint(0, 20);
constraint.setCoefficient('x', 10);
constraint.setCoefficient('y', 3);

// Set the objective to be x + y
engine.setObjectiveCoefficient('x', 1);
engine.setObjectiveCoefficient('y', 1);

// Engine should maximize the objective
engine.setMaximization();

// Solve the linear program
const solution = engine.solve();
if (!solution.isValid()) {
  Logger.log(`No solution ${solution.getStatus()}`);
} else {
  Logger.log(`Value of x: ${solution.getVariableValue('x')}`);
  Logger.log(`Value of y: ${solution.getVariableValue('y')}`);
}

Methods

שיטה	סוג הערך שמוחזר	תיאור קצר
addConstraint(lowerBound, upperBound)	LinearOptimizationConstraint	הוספת אילוץ לינארי חדש למודל.
addConstraints(lowerBounds, upperBounds, variableNames, coefficients)	LinearOptimizationEngine	הוספת אילוצים למודל בקבוצות.
addVariable(name, lowerBound, upperBound)	LinearOptimizationEngine	הוספת משתנה רציף חדש למודל.
addVariable(name, lowerBound, upperBound, type)	LinearOptimizationEngine	הוספת משתנה חדש למודל.
addVariable(name, lowerBound, upperBound, type, objectiveCoefficient)	LinearOptimizationEngine	הוספת משתנה חדש למודל.
addVariables(names, lowerBounds, upperBounds, types, objectiveCoefficients)	LinearOptimizationEngine	הוספת משתנים למודל בקבוצות.
setMaximization()	LinearOptimizationEngine	הגדרת כיוון האופטימיזציה למקסימום של פונקציית היעד הלינארית.
setMinimization()	LinearOptimizationEngine	מגדיר את כיוון האופטימיזציה למינימום של פונקציית היעד הלינארית.
setObjectiveCoefficient(variableName, coefficient)	LinearOptimizationEngine	הפונקציה מגדירה את המקדם של משתנה בפונקציית היעד הלינארית.
solve()	LinearOptimizationSolution	הפונקציה פותרת את התוכנית הלינארית הנוכחית עם מועד היעד שמוגדר כברירת מחדל של 30 שניות.
solve(seconds)	LinearOptimizationSolution	פתרון התוכנית הליניארית הנוכחית.

תיעוד מפורט

addConstraint(lowerBound, upperBound)

הוספת אילוץ לינארי חדש למודל. הגבול העליון והגבול התחתון של האילוץ מוגדרים בזמן היצירה. המקדמים של המשתנים מוגדרים באמצעות קריאות ל-LinearOptimizationConstraint.setCoefficient(variableName, coefficient).

const engine = LinearOptimizationService.createEngine();

// Create a linear constraint with the bounds 0 and 10
const constraint = engine.addConstraint(0, 10);

// Create a variable so we can add it to the constraint
engine.addVariable('x', 0, 5);

// Set the coefficient of the variable in the constraint. The constraint is now:
// 0 <= 2 * x <= 5
constraint.setCoefficient('x', 2);

פרמטרים

שם	סוג	תיאור
lowerBound	Number	הגבול התחתון של האילוץ
upperBound	Number	הגבול העליון של האילוץ

חזרה

‫LinearOptimizationConstraint – האילוץ שנוצר

---

addConstraints(lowerBounds, upperBounds, variableNames, coefficients)

הוספת אילוצים למודל בקבוצות.

const engine = LinearOptimizationService.createEngine();

// Add a boolean variable 'x' (integer >= 0 and <= 1) and a real (continuous >=
// 0 and <= 100) variable 'y'.
engine.addVariables(
    ['x', 'y'],
    [0, 0],
    [1, 100],
    [
      LinearOptimizationService.VariableType.INTEGER,
      LinearOptimizationService.VariableType.CONTINUOUS,
    ],
);

// Adds two constraints:
//   0 <= x + y <= 3
//   1 <= 10 * x - y <= 5
engine.addConstraints(
    [0.0, 1.0],
    [3.0, 5.0],
    [
      ['x', 'y'],
      ['x', 'y'],
    ],
    [
      [1, 1],
      [10, -1],
    ],
);

פרמטרים

שם	סוג	תיאור
lowerBounds	Number[]	הגבולות התחתונים של האילוצים
upperBounds	Number[]	הגבולות העליונים של האילוצים
variableNames	String[][]	השמות של המשתנים שעבורם מוגדרים המקדמים
coefficients	Number[][]	המקדמים שמוגדרים

חזרה

‫LinearOptimizationEngine — מנוע אופטימיזציה לינארית

---

addVariable(name, lowerBound, upperBound)

הוספת משתנה רציף חדש למודל. ההפניה למשתנה נעשית לפי השם שלו. הסוג מוגדר ל-VariableType.CONTINUOUS.

const engine = LinearOptimizationService.createEngine();
const constraint = engine.addConstraint(0, 10);

// Add a boolean variable (integer >= 0 and <= 1)
engine.addVariable('x', 0, 1, LinearOptimizationService.VariableType.INTEGER);

// Add a real (continuous) variable. Notice the lack of type specification.
engine.addVariable('y', 0, 100);

פרמטרים

שם	סוג	תיאור
name	String	השם הייחודי של המשתנה
lowerBound	Number	הגבול התחתון של המשתנה
upperBound	Number	הגבול העליון של המשתנה

חזרה

‫LinearOptimizationEngine — מנוע אופטימיזציה לינארית

---

addVariable(name, lowerBound, upperBound, type)

הוספת משתנה חדש למודל. ההפניה למשתנה נעשית לפי השם שלו.

const engine = LinearOptimizationService.createEngine();
const constraint = engine.addConstraint(0, 10);

// Add a boolean variable (integer >= 0 and <= 1)
engine.addVariable('x', 0, 1, LinearOptimizationService.VariableType.INTEGER);

// Add a real (continuous) variable
engine.addVariable(
    'y',
    0,
    100,
    LinearOptimizationService.VariableType.CONTINUOUS,
);

פרמטרים

שם	סוג	תיאור
name	String	השם הייחודי של המשתנה
lowerBound	Number	הגבול התחתון של המשתנה
upperBound	Number	הגבול העליון של המשתנה
type	VariableType	סוג המשתנה, יכול להיות אחד מהערכים הבאים: VariableType

חזרה

‫LinearOptimizationEngine — מנוע אופטימיזציה לינארית

---

addVariable(name, lowerBound, upperBound, type, objectiveCoefficient)

הוספת משתנה חדש למודל. ההפניה למשתנה נעשית לפי השם שלו.

const engine = LinearOptimizationService.createEngine();
const constraint = engine.addConstraint(0, 10);

// Add a boolean variable (integer >= 0 and <= 1)
engine.addVariable(
    'x',
    0,
    1,
    LinearOptimizationService.VariableType.INTEGER,
    2,
);
// The objective is now 2 * x.

// Add a real (continuous) variable
engine.addVariable(
    'y',
    0,
    100,
    LinearOptimizationService.VariableType.CONTINUOUS,
    -5,
);
// The objective is now 2 * x - 5 * y.

פרמטרים

שם	סוג	תיאור
name	String	השם הייחודי של המשתנה
lowerBound	Number	הגבול התחתון של המשתנה
upperBound	Number	הגבול העליון של המשתנה
type	VariableType	סוג המשתנה, יכול להיות אחד מהערכים הבאים: VariableType
objectiveCoefficient	Number	מקדמי היעד של המשתנה

חזרה

‫LinearOptimizationEngine — מנוע אופטימיזציה לינארית

---

addVariables(names, lowerBounds, upperBounds, types, objectiveCoefficients)

הוספת משתנים למודל בקבוצות. המשתנים מפנים לשמות שלהם.

const engine = LinearOptimizationService.createEngine();

// Add a boolean variable 'x' (integer >= 0 and <= 1) and a real (continuous >=0
// and <= 100) variable 'y'.
engine.addVariables(
    ['x', 'y'],
    [0, 0],
    [1, 100],
    [
      LinearOptimizationService.VariableType.INTEGER,
      LinearOptimizationService.VariableType.CONTINUOUS,
    ],
);

פרמטרים

שם	סוג	תיאור
names	String[]	שמות ייחודיים של המשתנים
lowerBounds	Number[]	הגבולות התחתונים של המשתנים
upperBounds	Number[]	הגבולות העליונים של המשתנים
types	VariableType[]	סוגי המשתנים, יכול להיות אחד מהערכים VariableType
objectiveCoefficients	Number[]	מקדמי המטרה של המשתנים

חזרה

‫LinearOptimizationEngine — מנוע אופטימיזציה לינארית

---

setMaximization()

הגדרת כיוון האופטימיזציה למקסימום של פונקציית היעד הלינארית.

const engine = LinearOptimizationService.createEngine();

// Add a real (continuous) variable. Notice the lack of type specification.
engine.addVariable('y', 0, 100);

// Set the coefficient of 'y' in the objective.
// The objective is now 5 * y
engine.setObjectiveCoefficient('y', 5);

// We want to maximize.
engine.setMaximization();

חזרה

‫LinearOptimizationEngine — מנוע אופטימיזציה לינארית

---

setMinimization()

מגדיר את כיוון האופטימיזציה למינימום של פונקציית היעד הלינארית.

const engine = LinearOptimizationService.createEngine();

// Add a real (continuous) variable. Notice the lack of type specification.
engine.addVariable('y', 0, 100);

// Set the coefficient of 'y' in the objective.
// The objective is now 5 * y
engine.setObjectiveCoefficient('y', 5);

// We want to minimize
engine.setMinimization();

חזרה

‫LinearOptimizationEngine — מנוע אופטימיזציה לינארית

---

setObjectiveCoefficient(variableName, coefficient)

הפונקציה מגדירה את המקדם של משתנה בפונקציית היעד הלינארית.

const engine = LinearOptimizationService.createEngine();

// Add a real (continuous) variable. Notice the lack of type specification.
engine.addVariable('y', 0, 100);

// Set the coefficient of 'y' in the objective.
// The objective is now 5 * y
engine.setObjectiveCoefficient('y', 5);

פרמטרים

שם	סוג	תיאור
variableName	String	שם המשתנה שעבורו מוגדר המקדם
coefficient	Number	המקדם של המשתנה בפונקציית המטרה

חזרה

‫LinearOptimizationEngine — מנוע אופטימיזציה לינארית

---

solve()

הפונקציה פותרת את התוכנית הלינארית הנוכחית עם מועד היעד שמוגדר כברירת מחדל של 30 שניות. הפונקציה מחזירה את הפתרון שנמצא.

const engine = LinearOptimizationService.createEngine();

// Add variables, constraints and define the objective with addVariable(),
// addConstraint(), etc
engine.addVariable('x', 0, 10);

// ...

// Solve the linear program
const solution = engine.solve();
if (!solution.isValid()) {
  throw `No solution ${solution.getStatus()}`;
}
Logger.log(`Value of x: ${solution.getVariableValue('x')}`);

חזרה

‫LinearOptimizationSolution — פתרון האופטימיזציה

---

solve(seconds)

פתרון התוכנית הליניארית הנוכחית. הפונקציה מחזירה את הפתרון שנמצא, ואם הוא פתרון אופטימלי.

const engine = LinearOptimizationService.createEngine();

// Add variables, constraints and define the objective with addVariable(),
// addConstraint(), etc
engine.addVariable('x', 0, 10);

// ...

// Solve the linear program
const solution = engine.solve(300);
if (!solution.isValid()) {
  throw `No solution ${solution.getStatus()}`;
}
Logger.log(`Value of x: ${solution.getVariableValue('x')}`);

פרמטרים

שם	סוג	תיאור
seconds	Number	המועד האחרון לפתרון הבעיה, בשניות. המועד האחרון המקסימלי הוא 300 שניות

חזרה

‫LinearOptimizationSolution — פתרון האופטימיזציה