Toppila/Kivistö 10.01.2013 Vastaa kaikkin neljään tehtävään, jotka kukin arvostellaan asteikolla 0-6 pistettä.



Samankaltaiset tiedostot
The CCR Model and Production Correspondence

Capacity Utilization

Alternative DEA Models

Returns to Scale II. S ysteemianalyysin. Laboratorio. Esitelmä 8 Timo Salminen. Teknillinen korkeakoulu

The Viking Battle - Part Version: Finnish

Operatioanalyysi 2011, Harjoitus 4, viikko 40

1. SIT. The handler and dog stop with the dog sitting at heel. When the dog is sitting, the handler cues the dog to heel forward.

16. Allocation Models

Efficiency change over time

Operatioanalyysi 2011, Harjoitus 2, viikko 38

On instrument costs in decentralized macroeconomic decision making (Helsingin Kauppakorkeakoulun julkaisuja ; D-31)

Tentissä on viisi tehtävää, jotka arvosteellaan asteikolla 0-6. Tehtävien alakohdat ovat keskenään samanarvoisia ellei toisin mainita.

Other approaches to restrict multipliers

On instrument costs in decentralized macroeconomic decision making (Helsingin Kauppakorkeakoulun julkaisuja ; D-31)

Harjoitus 4 ( )

Huom. tämä kulma on yhtä suuri kuin ohjauskulman muutos. lasketaan ajoneuvon keskipisteen ympyräkaaren jänteen pituus

Bounds on non-surjective cellular automata

LYTH-CONS CONSISTENCY TRANSMITTER

Ovatko seuraavat väittämät oikein vai väärin? Perustele vastauksesi.

Uusi Ajatus Löytyy Luonnosta 4 (käsikirja) (Finnish Edition)

Exercise 1. (session: )

On instrument costs in decentralized macroeconomic decision making (Helsingin Kauppakorkeakoulun julkaisuja ; D-31)

S SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA

C++11 seminaari, kevät Johannes Koskinen

T : Max-flow / min-cut -ongelmat

Salasanan vaihto uuteen / How to change password

Categorical Decision Making Units and Comparison of Efficiency between Different Systems

Returns to Scale Chapters

Ohjelmointikielet ja -paradigmat 5op. Markus Norrena

Results on the new polydrug use questions in the Finnish TDI data

11. Models With Restricted Multipliers Assurance Region Method

812336A C++ -kielen perusteet,

anna minun kertoa let me tell you

make and make and make ThinkMath 2017

Capacity utilization

Käyttöliittymät II. Käyttöliittymät I Kertaus peruskurssilta. Keskeisin kälikurssilla opittu asia?

RINNAKKAINEN OHJELMOINTI A,

Teknillinen tiedekunta, matematiikan jaos Numeeriset menetelmät

x = y x i = y i i = 1, 2; x + y = (x 1 + y 1, x 2 + y 2 ); x y = (x 1 y 1, x 2 + y 2 );

Operatioanalyysi 2011, Harjoitus 3, viikko 39

Tarua vai totta: sähkön vähittäismarkkina ei toimi? Satu Viljainen Professori, sähkömarkkinat

Mat Seminar on Optimization. Data Envelopment Analysis. Economies of Scope S ysteemianalyysin. Laboratorio. Teknillinen korkeakoulu

Akateemiset fraasit Tekstiosa

National Building Code of Finland, Part D1, Building Water Supply and Sewerage Systems, Regulations and guidelines 2007

Kvanttilaskenta - 1. tehtävät

Kvanttilaskenta - 2. tehtävät

MUSEOT KULTTUURIPALVELUINA

Nuku hyvin, pieni susi -????????????,?????????????????. Kaksikielinen satukirja (suomi - venäjä) ( (Finnish Edition)

BLOCKCHAINS AND ODR: SMART CONTRACTS AS AN ALTERNATIVE TO ENFORCEMENT

Voice Over LTE (VoLTE) By Miikka Poikselkä;Harri Holma;Jukka Hongisto

Travel Getting Around

FinFamily PostgreSQL installation ( ) FinFamily PostgreSQL

Choose Finland-Helsinki Valitse Finland-Helsinki

Counting quantities 1-3

Opintomatkat PDF. ==>Download: Opintomatkat PDF ebook By Risto Antikainen

Kaivostoiminnan eri vaiheiden kumulatiivisten vaikutusten huomioimisen kehittäminen suomalaisessa luonnonsuojelulainsäädännössä

S SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA

Sisällysluettelo Table of contents

Simplex-algoritmi. T Informaatiotekniikan seminaari , Susanna Moisala

Information on preparing Presentation

SIMULINK S-funktiot. SIMULINK S-funktiot

Statistical design. Tuomas Selander

Miksi Suomi on Suomi (Finnish Edition)

Tietorakenteet ja algoritmit

4x4cup Rastikuvien tulkinta

FinFamily Installation and importing data ( ) FinFamily Asennus / Installation

21~--~--~r--1~~--~--~~r--1~

Information on Finnish Language Courses Spring Semester 2017 Jenni Laine

TAMPEREEN TEKNILLINEN YLIOPISTO Teollisuustalous

Uusia kokeellisia töitä opiskelijoiden tutkimustaitojen kehittämiseen

AS Paikannus- ja navigointimenetelmät

7.4 Variability management

Small Number Counts to 100. Story transcript: English and Blackfoot

FETAL FIBROBLASTS, PASSAGE 10

MALE ADULT FIBROBLAST LINE (82-6hTERT)

SELL Student Games kansainvälinen opiskelijaurheilutapahtuma

1.3Lohkorakenne muodostetaan käyttämällä a) puolipistettä b) aaltosulkeita c) BEGIN ja END lausekkeita d) sisennystä

Suunnittelumallit (design patterns)

Basic Flute Technique

FIS IMATRAN KYLPYLÄHIIHDOT Team captains meeting

Infrastruktuurin asemoituminen kansalliseen ja kansainväliseen kenttään Outi Ala-Honkola Tiedeasiantuntija

Information on Finnish Language Courses Spring Semester 2018 Päivi Paukku & Jenni Laine Centre for Language and Communication Studies

Use of spatial data in the new production environment and in a data warehouse

Green Growth Sessio - Millaisilla kansainvälistymismalleilla kasvumarkkinoille?

KMTK lentoestetyöpaja - Osa 2

MRI-sovellukset. Ryhmän 6 LH:t (8.22 & 9.25)

Network to Get Work. Tehtäviä opiskelijoille Assignments for students.

S SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA

2 1/ /2 ; (a) Todista, että deg P (x)q(x) = deg P (x) + deg Q(x). (b) Osoita, että jos nolla-polynomille pätisi. deg 0(x) Z, Z 10 ; Z 10 [x];

Biojätteen keruu QuattroSelect - monilokerojärjestelmällä Tiila Korhonen SUEZ

03 PYÖRIEN SIIRTÄMINEN

1. Liikkuvat määreet

PAINEILMALETKUKELA-AUTOMAATTI AUTOMATIC AIR HOSE REEL

Characterization of clay using x-ray and neutron scattering at the University of Helsinki and ILL

Tilausvahvistus. Anttolan Urheilijat HENNA-RIIKKA HAIKONEN KUMMANNIEMENTIE 5 B RAHULA. Anttolan Urheilijat

Curriculum. Gym card

Läpimurto ms-taudin hoidossa?

1.3 Lohkorakenne muodostetaan käyttämällä a) puolipistettä b) aaltosulkeita c) BEGIN ja END lausekkeita d) sisennystä

Methods S1. Sequences relevant to the constructed strains, Related to Figures 1-6.

7. Product-line architectures

Transkriptio:

..23 Vastaa kaikkin neljään tehtävään, jotka kukin arvostellaan asteikolla -6 pistettä. Tehtävä Ovatko seuraavat väittämät oikein vai väärin? Perustele vastauksesi. (a) Lineaarisen kokonaislukutehtävän käypä alue on monitahokas. (b) Puuratkaisu määrittää käyvän virtauksen verkossa. (c) Kokonaislukutehtävän konveksi kuori vastaa sen LP-relaksaation käypää aluetta. (d) Kun simplex-algoritmissa askelpituus θ >, siirrytään ratkaisuun, jossa kohdefunktion arvo on aidosti parempi. Tehtävä 2 Pallo sijaitsee pisteessä x = (5, 2, 3). Siihen vaikuttaa painovoima, joka on vektorin (,, ) suuntainen. Pallo ei voi läpäistä sen liikettä rajoittavia tasoja x + 2x 3 = 2, x 3x 2 =, x 2 + 2x 3 =, x + x 2 + 2x 3 =, x = ja x 2 =. (a) Muodosta lineaarisen ohjelmoinnin tehtävä, joka ratkaisee pallon sijainnin kun se on päätynyt lepoon. (2 p) (b) Osoita, että x = (2,, ) on muodostetun tehtävän optimaalinen ratkaisu. (4 p) Tehtävä 3 Ratkaise oheinen kapasiteettirajoittamaton minimivirtaustehtävä verkkosimplexillä. Aloita katkoviivoin merkitystä ratkaisusta. Kunkin kaaren vieressä on sen kustannus. Lähteitä /nieluja merkitään nuolilla, joiden päässä lukee lähteen/nielun kapasiteetti. 2 5 3 2 2 4 3 6 2 3 Sivu / 5

Tehtävä 4 Tarkastellaan tehtävää..23 max 5E + 2C + 66P + 66P 2 + 89B s.t. E + 5C + P + P 2 + 2B 3 (Clay) E + 2C + 2P + P 2 + B 3 (Enamel) 3E + C + 6P + 6P 2 + 3B 45 (Dry Room) 2E + 4C + 2P + 5P 2 + 3B 23 (Kiln) P P 2 = (Primrose) E, C, P, P 2, B, ja sen optimaaliseen ratkaisuun liittyviä herkkyysanalyysitaulukkoita (ohessa). (a) Tulkitse muuttujan E redusoitu kustannus. Kerro tulkintasi taustaoletukset. (b) Miten optimaalinen kustannus muuttuu, jos rajoitteen Kiln oikeaa puolta muutetaan arvosta 23 arvoon 2? Entä jos muuttujan C kerrointa kohdefunktiossa muutetaan arvosta 2 arvoon 95? (c) Kuinka paljon voi muuttujan P 2 kerrointa rajoitteessa Clay muuttaa ilman, että optimaalinen kanta vaihtuu? (d) Onko taulukon primaaliratkaisu degeneroitunut? Entä duaaliratkaisu? Variable Optimal Reduced Objective Allowable Allowable Value Cost Coefficient Increase Decrease E 3.57 5 3.57 C 2 2 6.667 2.5 P 66 37.57 P 2 37.57 66 37.57 B 5 89 47 2.5 Constraint Name Slack Value Dual Variable Constraint RHS Allowable Increase Allowable Decrease Clay 3.429 3 23.33 43.75 Enamel 9 3 4 Dry Room 7 45 28 Kiln 23 2.43 23 5.6 3.5 Primrose.429 3.5 Sivu 2 / 5

Answers..23 Problem (a) False. All polyhedrons are convex sets, but for instance the valid mixed integer linear programming constraint x {, } defines a non-convex set, because the convex combination λ + ( λ) does not belong to the feasible set when < λ <. (b) False. A tree solution defines a basic solution, but it does not need to be a basic feasible solution. x } is {}, whereas the LP- (c) False. The convex hull of the set {x N 2 relaxation yields the interval [, ]. 2 (d) True. The simplex algorithm moves only to directions that improve the objective value, wherefore by taking a positive step θ > into such a direction will improve the objective value. (if θ =, then the pivot is degenerate). Problem 2 (a) By substituting the initial point x = (5, 2, 3) into the equations of the constraining planes, we get the area within which the ball is contained. For instance, at x, the left hand side of the first plane x + 2x 3 = 2 is 5 + 2 3 = 2, wherefore the first plane constrains the ball to lie in the halfspace x +2x 3 2. The ball will roll as low as possible, wherefore the objective is to minimize x 3. This gives the problem min x 3 s.t x + 2x 3 2 x 3x 2 = x 2 + 2x 3 x + x 2 + 2x 3 = x x 2 x 3 free (b) We prove that x = (2,, ) is the optimal solution of the problem above using duality. The dual of the problem is max 2p + p 2 + p 3 p 4 s.t p p 2 p 4 3p 2 + p 3 + p 4 2p + 2p 3 + 2p 4 = p, p 3 p 2, p 4 free Sivu 3 / 5

..23 Using the complementary slackness condition, we see that all constraints in the dual are active (because x, x 2, x 3 ) and because the first primal constraint is not active, then p =. Now let us solve for the remaining p 2, p 3, p 4 : p 2 p 4 3p 2 + p 3 + p 4 2p 3 + 2p 4 = which is solved by p 2 =, p 6 3 = 2, p 3 4 =. This solution fulfills also the constraints on 6 the signs of the variables, wherefore it is a dual feasible solution. This solution has cost 2 + + 2 ( ) =, which is equal to the primal cost. Thus we have found a pair 6 3 6 of feasible solutions to the primal and dual problems with the same cost, wherefore by strong duality, these solutions are optimal. Problem 3 The initial flow in the basic arcs are f 64 = 2, f 65 =, f 23 =, f 35 =, f 5 = 2, which is feasible. The reduced cost of arc (3, ) is = 3 <, wherefore we bring it to the basis. The flow in the resulting cycle can be increased by one unit, and arc (3, 5) exits the basis. The new basic flows are f 64 = 2, f 65 =, f 23 =, f 3 =, f 5 =. The reduced cost of arc (2, 4) is + ( 3) + + ( ) = <, wherefore we bring it to the basis. The flow in the resulting cycle can be increased by zero units (degenerate pivot) and arc (2, 3) exits the basis. The new basic flows are f 64 = 2, f 65 =, f 24 =, f 3 =, f 5 =. The reduced cost of arc (, 2) is + 3 + + = <, wherefore we bring it to the basis. The flow of the resulting cycle can be increase two units and arc (6, 4) exits the basis. The new basic flows are f 2 = 2, f 65 = 3, f 24 = 2, f 3 =, f 5 = 3. The reduced cost of arc (2, 3) is + + + = 3 >. The reduced cost of arc (3, 5) is + ( ) = 3 >. The reduced cost of arc (3, 6) is 2 + + ( ) =. The reduced cost of arc (6, 4) is 3 = >. Thus the reduced costs of all arcs are non-negative, and the algorithm stops. The optimal flow is f 2 = 2, f 65 = 3, f 24 = 2, f 3 =, f 5 = 3 (others zero) with an optimal cost 2 + 3 + 2 + ( ) + 3 = 4. Problem 4 (a) The reduced cost of variable E is 3.57. This means that increasing one unit of variable E such that the basic variables are adjusted to fulfill the constraints, will decrease the objective value by 3.57, that is the reduced cost. This interpretation is valid as long as the basic variables can be changed such that the solution remains feasible. (b) The change in Kiln is within the allowable decrease. Thus the optimal objective value will change by (2 23) 2.43 = 6.429. The change in the objective coefficient is also within allowable decrease. Thus the optimal objective value will change by (95 2) 2 = 4. Sivu 4 / 5

..23 (c) P 2 corresponds to a non-basic column in the constraint matrix. Thus, the feasibility is not affected, but the reduced cost of P 2 is affected. For a non-basic column, we have c j p T (A j + δe i ) ˉc j δp i. Note that for a maximization problem, the reduced costs are non-positive at optimum. This yields the constraint δ ˉc j p i = 37.57 = 26.298. Thus the coefficient.429 can be decreased from its original value to 6.298 or increased infinitely without changing the basis. (d) The primal solution is degenerate, because a basic variable (here P 2 ) is at zero level. Also the dual is degenerate, because there exists a nonbasic variable (here P ) with zero reduced cost. Sivu 5 / 5