Тема: Программная реализация решения трехиндексной транспортной задачи декомпозиционным методом

Проблема программной реализации решения трехиндексных транспортных задач является важным современным направлением исследований, результаты которого востребованы во многих областях практической деятельности.
«Примерами транспортных задач являются задачи распределения ресурсов в иерархических системах: задача объемно-календарного
планирования, задача формирования портфеля заказов, задача переработки газового конденсата, задача распределения мощностей каналов передачи данных, транспортная задача с промежуточными пунктами. [9]. Многоиндексные задачи транспортного типа возникают также в области статистики и в смежной области защиты статистических данных [17], [11] в задаче сбалансирования многоиндексных матриц» [1].
Это подтверждает актуальность направления многоиндексных транспортных задач в целом.
Декомпозиционный метод решения транспортных задач эффективен для крупных транспортных задач с большим количеством узлов и дуг, которые было бы сложно решить с помощью других методов. Этот метод хорошо подходит для распределенных сред, где вычислительная нагрузка может быть разделена между несколькими процессорами или компьютерами. Также декомпозиционным методом можно эффективно решать транспортные задачи с нерегулярными транспортными сетями, в которых присутствуют разрывы и ограничения на маршрутах.
Этим определяется актуальность работ в области декомпозиционных методов решения транспортных задач.
В соответствии с темой работы «Программная реализация решения трехиндексной транспортной задачи декомпозиционным методом» объектом исследования является трёхиндексная транспортная задача.
Предмет исследования - декомпозиционный метод решения трёхиндексной транспортной задачи.
Цель работы - разработка программной реализации решения трехиндексной транспортной задачи декомпозиционным методом .
Задачи работы:
Выполнить описание трехиндексной транспортной задачи.
Провести анализ существующих решений трехиндексной транспортной задачи.
Разработать модель программной реализации решения трехиндексной транспортной задачи декомпозиционным методом.
Разработать программу реализующую решение трехиндексной транспортной задачи декомпозиционным методом.
Провести вычислительный эксперимент.
Структура работы включает в себя введение, три раздела, заключение и список литературы.
В первом разделе «Анализ трехиндексной транспортной задачи» выполнено описание трехиндексной транспортной задачи, исследованы существующие методы решения транспортных задач на основании чего сформулированы требования к программной реализации декомпозиционного метода решения трехиндексной транспортной задачи.
Во втором разделе «Программная реализация решения трехиндексной транспортной задачи» выполнена постановка задачи и выбор средств разработки, разработаны алгоритмы решения задачи, описана реализация программных модулей.
В третьем разделе «Тестирование программной реализации решения трехиндексной транспортной задачи» выполнено планирование и проведение вычислительных экспериментов, в результате которых подтверждена функциональность разработанного программного решения.

Купить

В результате анализа трехиндексной транспортной задачи» выполнено описание трехиндексной транспортной задачи как более расширенного случая двухиндексной задачи. В результате анализа установлен тип задачи, исходные данные, ограничения на исходные данные, целевая функция и граничные условия решения.
Проведено исследование современных подходов и методов решения трехиндексных транспортных задач. По результатам сравнительного анализа показано, что декомпозиционный метод наряду с другими является эффективным средством решения трехиндексных транспортных задач.
Сформулированы требования к программной реализации декомпозиционного метода решения трехиндексной транспортной задачи.
В ходе программной реализации проведен выбор средств разработки - определен язык программирования и библиотеки, позволяющие реализовать требуемую функциональность и удобство пользовательского интерфейса.
Разработана общая модель взаимодействия модулей программного решения и разработаны алгоритмы работы модуля ввода и модуля расчета.
Программное решение по расчету трехиндексных транспортных задач реализовано в виде программы на языке программирования Python.
В ходе тестирования разработанной программы реализован план численного эксперимента с тремя варьируемыми параметрами - число производителей, число потребителей, число продуктов с оценкой времени расчета, соответствия результата расчета ожидаемому и отсутствию сбоев и ошибок в работе программы.
По результатам тестирования ошибок или сбоев в работе программы для решения трехиндексной транспортной задачи не выявлено.
В практическом плане разработанная программа может быть использована для решения трехиндексных транспортных задач методом декомпозиции.

Купить