Πρόβλημα μέγιστης ροής - Maximum flow problem. Κηρυττόπουλος Κωνσταντίνος Επ. Καθηγητής ΕΜΠ

Σχετικά έγγραφα
«Πρόβλημα μέγιστης ροής» Maximum flow problem. Κηρυττόπουλος Κωνσταντίνος PhD, Dipl. Eng., PMP

Πρόβλημα του ελάχιστα εκτεταμένου δένδρου - Minimum spanning tree. Κηρυττόπουλος Κωνσταντίνος Επ. Καθηγητής ΕΜΠ

Πρόβλημα συντομότερης διαδρομής - Shortest path problem. Κηρυττόπουλος Κωνσταντίνος Επ. Καθηγητής ΕΜΠ

Το Πρόβλημα του Περιοδεύοντος Πωλητή - The Travelling Salesman Problem

Πληροφοριακά Συστήματα Διοίκησης (ΜΒΑ) Ενότητα 3: Εφαρμογές Δικτυωτής Ανάλυσης (2 ο Μέρος)

Εφαρμογές Συστημάτων Γεωγραφικών Πληροφοριών

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου. Ενότητα Α: Γραμμικά Συστήματα

Μέθοδοι Βελτιστοποίησης

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ & ΔΙΚΤΥΑΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ & ΔΙΚΤΥΑΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ & ΔΙΚΤΥΑΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

ΒΟΗΘΗΤΙΚΕΣ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ & ΔΙΚΤΥΑΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

Περιεχόμενα Τι περιγράφει ένα ΣΔ ΣΔ και παραγωγές Θεωρία Υπολογισμού Ενότητα 15: Συντακτικά Δέντρα Επ. Καθ. Π. Κατσαρός Τμήμα Πληροφορικής Επ. Καθ. Π.

Διαχείριση Χρόνου & Δίκτυα στη Διοίκηση Έργων. Κηρυττόπουλος Κωνσταντίνος Επ. Καθηγητής ΕΜΠ

Αλγόριθμοι και Πολυπλοκότητα

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Τεχνικό Σχέδιο

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Τεχνικό Σχέδιο

Οδοποιία ΙΙI (Σχεδιασμός & Λειτουργία κόμβων)

Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές. 4 ο Μάθημα. Λεωνίδας Αλεξόπουλος Λέκτορας ΕΜΠ. url:

Μάρκετινγκ Αγροτικών Προϊόντων

2 η ΕΝΟΤΗΤΑ ΑΚΕΡΑΙΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙΙ

Σχέση κόστους - χρόνου. Κωνσταντίνος Κηρυττόπουλος

6 η ΕΝΟΤΗΤΑ ΔΥΝΑΜΙΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

ΣΥΝΔΥΑΣΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ

ΣΥΝΔΥΑΣΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ

Εφαρμογές Συστημάτων Γεωγραφικών Πληροφοριών

Επιχειρησιακή Έρευνα

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ & ΔΙΚΤΥΑΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ

Σιδηρές Κατασκευές Ι Διάλεξη 5 Απλές διατεμνόμενες κοχλιώσεις. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών Εργαστήριο Μεταλλικών Κατασκευών

τατιςτική ςτην Εκπαίδευςη II

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΚΕΝΤΡΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΕ ΜΗΧΑΝΙΚΗ Ι ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ.

ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ

Εκκλησιαστικό Δίκαιο. Ενότητα 10η: Ιερά Σύνοδος της Ιεραρχίας και Διαρκής Ιερά Σύνοδος Κυριάκος Κυριαζόπουλος Τμήμα Νομικής Α.Π.Θ.

Επιχειρησιακή Έρευνα

Αρχές Χρηματοοικονομικής

Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Εκκλησιαστικό Δίκαιο

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΜΑΘΗΜΑ: ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Δρ. Μαυρίδης Δημήτριος. ΤΜΗΜΑ: Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Λογιστικές Εφαρμογές Εργαστήριο

Θεσμοί Ευρωπαϊκών Λαών Ι 19 ος -20 ος αιώνας

Τίτλος Μαθήματος: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

ΑΝΑΛΥΣΗ ΧΡΗΜΑΤΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΩΝ ΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ

Εισαγωγή στη διδακτική των γλωσσών Ασκήσεις

Ιστορία της μετάφρασης

Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Μικροβιολογία & Υγιεινή Τροφίμων

Λογιστική Κόστους Ενότητα 8: Κοστολογική διάρθρωση Κύρια / Βοηθητικά Κέντρα Κόστους.

Σιδηρές Κατασκευές Ι Διάλεξη 4 Εφελκυόμενα μέλη. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών Εργαστήριο Μεταλλικών Κατασκευών

Ασυμπτωτικός Συμβολισμός

Μεταλλευτική Οικονομία

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους Ενότητα 9η Άσκηση - Αλγόριθμος Prim

Επιχειρησιακή Έρευνα

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

Σιδηρές Κατασκευές Ι Άσκηση 8 Στύλος πινακίδας σήμανσης υπό στρέψη. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών Εργαστήριο Μεταλλικών Κατασκευών

4. ΔΙΚΤΥΑ

Προγραμματισμός Υπολογιστών & Υπολογιστική Φυσική

Περιβαλλοντική Γεωτεχνική Θεματική Ενότητα 4 Υπόγεια Ροή

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΕΙΚΟΝΑΣ. Ενότητα 3: Αποκατάσταση Εικόνας.

Λογιστική Κόστους Ενότητα 12: Λογισμός Κόστους (2)

Προχωρημένα Θέματα Προγραμματισμού Δικτύων Ενότητα 13: QoS Policy, Παραδείγματα QoS, Επισκόπηση μαθήματος Φώτης Βαρζιώτης

ΝΟΜΙΣΜΑΤΙΚΗ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΠΟΛΙΤΙΚΗ. Ενότητα 9: ΑΝΕΡΓΙΑ. Γεώργιος Μιχαλόπουλος Τμήμα Λογιστικής-Χρηματοοικονομικής

Υπόγεια Υδραυλική και Υδρολογία

Στρατηγικό Μάρκετινγκ

Μάρκετινγκ Αγροτικών Προϊόντων

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ & ΔΙΚΤΥΑΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΕΡΓΩΝ ΕΠΕΝΔΥΤΙΚΩΝ ΣΧΕΔΙΩΝ

Θεσμοί Ευρωπαϊκών Λαών Ι 19 ος -20 ος αιώνας

Οργάνωση και Διοίκηση Πωλήσεων

Πληροφοριακά Συστήματα Διοίκησης (ΜΒΑ) Ενότητα 1: Δικτυωτή Ανάλυση (Θεωρία Γράφων)

Εφαρμογές Συστημάτων Γεωγραφικών Πληροφοριών

Οικονομικά Μαθηματικά

Υπόγεια Υδραυλική και Υδρολογία

Μέθοδοι Βελτιστοποίησης

Υδραυλικά & Πνευματικά ΣΑΕ

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Αξιολόγηση στο Σχεδιασμό του Χώρου

Σιδηρές Κατασκευές Ι Άσκηση 7 Δικτύωμα πεζογέφυρας (εφελκυσμός, κάμψη και διάτμηση κάτω πέλματος)

Θεσμοί Ευρωπαϊκών Λαών Ι 19 ος -20 ος αιώνας

Μηχανολογικό Σχέδιο Ι

Επιχειρησιακή Έρευνα

ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Δρ. Στυλιανός Τσίτσος

Κεφάλαιο 4ο: Δικτυωτή Ανάλυση

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Σιδηρές Κατασκευές ΙΙ Άσκηση 5 Κοχλίωση κοντού προβόλου γερανογέφυρας. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών Εργαστήριο Μεταλλικών Κατασκευών

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. Ενότητα : ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΑΚΡΙΤΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

Επιχειρησιακή Έρευνα

ΜΑΚΡΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ. Ενότητα 10: Το πρόβλημα της ανεργίας. Γεώργιος Μιχαλόπουλος Τμήμα Λογιστικής-Χρηματοοικονομικής

Λογισμός 3. Ενότητα 19: Θεώρημα Πεπλεγμένων (γενική μορφή) Μιχ. Γ. Μαριάς Τμήμα Μαθηματικών ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑ ΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Λογική Δημήτρης Πλεξουσάκης Φροντιστήριο 6: Προτασιακός Λογισμός: Μέθοδος Επίλυσης Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 12: Κριτήρια Σύγκλισης Σειρών. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΔΙΚΤΥΩΝ Δρομολόγηση στο Internet (II) Αλγόριθμοι Distance Vector (Bellman) Αλγόριθμοι Link State (Dijkstra)

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ & ΔΙΚΤΥΑΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου 1 Ενότητα # 5: Χρήση μετασχηματισμού Laplace για επίλυση ηλεκτρικών κυκλωμάτων Μέθοδοι εντάσεων βρόχων και τάσεων κόμβων

Μοντελοποίηση Λογικών Κυκλωμάτων

Transcript:

Πρόβλημα μέγιστης ροής - Maximum flow problem Κηρυττόπουλος Κωνσταντίνος π. Καθηγητής ΜΠ

Άδεια Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. ια εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άδεια χρήσης άλλου τύπου, αυτή πρέπει να αναφέρεται ρητώς. date: //1

Στόχος προβλημάτων ροής Βέλτιστη αξιοποίηση κλάδων ενός δικτύου, προσανατολισμένου ή μη, για την επίτευξη μέγιστης ροής από ένα κόμβο σε ένα κόμβο Β. date: //1

Σχετικά προβλήματα Μεγιστοποίηση διανομής από εργοστάσιο σε σημεία πώλησης Μεγιστοποίηση διακίνησης πετρελαίου / φυσικού αερίου μέσω δικτύου αγωγών Μεγιστοποίηση διακίνησης πόσιμου νερού σε σύστημα υδραγωγείων Μεγιστοποίηση ροής αυτοκινήτων σε δίκτυο κυκλοφορίας date: //1

πίλυση προβλημάτων Θέλετε να μεταφέρετε με τραίνο ημιέτοιμα προϊόντα από το εργοστάσιο στο εργοστάσιο. Οι δυνατές διαδρομές και η εβδομαδιαία δυναμικότητα κάθε διαδρομής σε βαγόνια για την εταιρεία σας μεταξύ των ενδιάμεσων σταθμών, φαίνεται στο ακόλουθο Σχήμα: Β 8 Βρείτε το μέγιστο αριθμό βαγονιών που μπορείτε να στείλετε εβδομαδιαίως από το εργοστάσιο στο εργοστάσιο και τη διαδρομή με την οποία θα το επιτύχετε. date: //1

λγόριθμος επίλυσης λγόριθμος Ford L. & Fulkerson D. ναπτύχθηκε κατά τη διάρκεια μελέτης προβλημάτων μεταφοράς στη RAND Corp. Το αρχικό πρόβλημα αφορούσε τη μεταφορά φορτίων με τραίνα μεταξύ πόλεων με δεδομένα τα όρια εξυπηρέτησης των γραμμών. L. R. Ford Jr D. R. Fulkerson date: //1

λγόριθμος επίλυσης Συμβολισμοί Κόμβος ναπομένουσα δυναμικότητα μεταφοράς από το στο ναπομένουσα δυναμικότητα μεταφοράς από το στο κμή = δρόμος μεταφοράς date: //1

λγόριθμος Ford & Fulkerson 1. ντοπίστε έναν (οποιοδήποτε) δρόμο από τον οποίο είναι δυνατή η θετική ροή φορτίου από τον κόμβο αφετηρίας (source) στον κόμβο προορισμού (sink).. Υπολογίστε το ύψος της ροής f ως την ελάχιστη απομένουσα δυναμικότητα μεταφοράς των κόμβων που απαρτίζουν το δρόμο στην κατεύθυνση από την έναρξη στον προορισμό.. φαιρέστε τη ροή f από την εναπομένουσα δυναμικότητα κάθε κόμβου του δρόμου στην κατεύθυνση από την έναρξη στον προορισμό και προσθέστε τη στην αντίθετη κατεύθυνση σε κάθε κόμβο.. παναλάβετε τα βήματα 1 έως έως ότου να μην είναι πλέον δυνατή η θετική ροή φορτίου. date: //1 8

λγόριθμος F&F - Παράδειγμα Θέλετε να μεταφέρετε με τραίνο ημιέτοιμα προϊόντα από το εργοστάσιο στο εργοστάσιο. Οι δυνατές διαδρομές και η εβδομαδιαία δυναμικότητα κάθε διαδρομής σε βαγόνια για την εταιρεία σας μεταξύ των ενδιάμεσων σταθμών, φαίνεται στο ακόλουθο Σχήμα: Β 8 Βρείτε το μέγιστο αριθμό βαγονιών που μπορείτε να στείλετε εβδομαδιαίως από το εργοστάσιο στο εργοστάσιο και τη διαδρομή με την οποία θα το επιτύχετε. date: //1 9

λγόριθμος F&F - Παράδειγμα Β 8 Όπου δε μας δίνεται δυναμικότητα ροής τη θέτουμε ίση με. date: //1 1

λγόριθμος F&F - Παράδειγμα Β 8 πιλέγω το δρόμο Μέγιστη ροή: Βήμα 1 >Β>> min{,8,}= date: //1 11

λγόριθμος F&F - Παράδειγμα Β 8 8 1 8 πιλέγω το δρόμο Μέγιστη ροή: Βήμα 1 >Β>> min{,8,}= Βήμα >> min{,}= date: //1 1

λγόριθμος F&F - Παράδειγμα 8 Β 1 1 8 8 1 1 πιλέγω το δρόμο: Μέγιστη ροή: Βήμα 1 >Β>> min{,8,}= Βήμα >> min{,}= Βήμα >> min{,}= date: //1 1

λγόριθμος F&F - Παράδειγμα 8 Β 1 1 1 1 1 8 8 1 1 πιλέγω το δρόμο: Μέγιστη ροή: Βήμα 1 >Β>> min{,8,}= Βήμα >> min{,}= Βήμα >> min{,}= Βήμα >Β>> min{,,1}=1 date: //1 1

λγόριθμος F&F - Παράδειγμα 8 Β 1 1 1 1 1 8 8 1 1 πιλέγω το δρόμο: Μέγιστη ροή: Βήμα 1 >Β>> min{,8,}= Βήμα >> min{,}= Βήμα >> min{,}= Βήμα >Β>> min{,,1}=1 Παρατηρούμε ότι δεν υπάρχει δυνατότητα επιπλέον θετικής ροής από σε. date: //1 1

λγόριθμος F&F - Παράδειγμα 8 Β 1 1 1 1 1 1 8 8 1 1 Υπολογίζουμε την τελική ροή f f συγκρίνοντας ανά κόμβο την αρχική απομένουσα δυναμικότητα με την τελική. Τοποθετούμε την τελική ροή στο δίκτυο. Προσανατολίζουμε τις ακμές (κάνουμε τόξα) για να φαίνεται ξεκάθαρα η ροή. date: //1 1

λγόριθμος F&F- max flow/min cut Η αρχή της ισοδυναμίας μέγιστης ροής με την ελάχιστη τομή μας λέει ότι η μέγιστη δυνατή ροή από μοναδικό κόμβο αφετηρίας σε μοναδικό κόμβο προορισμού ισούται με την ελάχιστη χωρητικότητα τομής μεταξύ όλων των τομών του δικτύου. 8+++= 8++=19 Β 8 ++=1 min date: //1 1

λγόριθμος F&F- Άσκηση Βρείτε τη μέγιστη ροή και τις σχετικές διαδρομές από τον κόμβο στον κόμβο Η. 1 Β 8 9 1 11 9 Η date: //1 18

λγόριθμος F&F- Άσκηση Λύση. 1 9 1 1 1 1 Β 8 9 9 8 Η 1 date: //1 19

λγόριθμος F&F- Άσκηση παλήθευση. 1 Β 8 +++=1 9 1 11 9 Η date: //1

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «νοικτά καδημαϊκά Μαθήματα.Μ.Π.» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του πιχειρησιακού Προγράμματος «κπαίδευση και ια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την υρωπαϊκή Ένωση (υρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. date: //1 1