OPL, un lenguaje de programación de restricciones.

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Guillermo Vargas Venegas
hace 7 años
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1 OPL, un lenguaje de programación de restricciones. Nacho Castiñeiras Grupo de programación declarativa 1

2 Índice Primeros pasos ILOG CPLEX ILOG SOLVER ILOG SOLVER SCHEDULER 2

3 Primeros pasos. Comprender el entorno y empezar a trabajar en él. 3

4 Objetivo de esta fase previa. Uhm, cómo me gustaría usar OPL! Lástima que deba conocer la sintaxis Sé lo suficiente para empezar! Primeros pasos 4

5 Primeros pasos Motivación Mapa de componentes. Sintaxis mínima OPL 5

6 Motivación Qué queremos? Resolver problemas de : Satisfacción de restricciones. Optimización de restricciones. Búsqueda del valor óptimo. 6

7 Motivación Cómo resolverlos? Ciclo de vida Descripción en Castellano del problema Modelarlo Algoritmo(modelo) solución 7

8 Mapa de componentes Qué nos ofrece ILOG? Resolutores especializados. Un lenguaje de modelado: OPL Orientado a naturaleza de estos problemas. Reduce salto modelo-algoritmo. 8

9 Mapa de componentes Descripción en Castellano del problema Modelo OPL Resolutor(modelo) solución 9

10 Mapa de componentes ILOG CPLEX ILOG SOLVER ILOG SCHEDULER OPL Studio 3.7 Código OPL 10

11 OPL Studio 3.7 IDE. Cómo Abrir/Crear Modelar Resolver/Ver resultados? 11

12 Sintaxis mínima OPL Estructura de un modelo OPL. 1. Datos 2. Variables 3. Función de óptimo 4. Restricciones 5. Procedimiento búsqueda 12

13 Sintaxis mínima OPL. Datos Tipos básicos. Tipos estructurados. int, float, enum range, array, struct, set 13

14 Datos. Tipos básicos int int numero1 = 2; int numero2 = numero1 * numero1 + 1; int numero3 =...; int dimetu << "Pasame un entero"; 14

15 Datos. Tipos básicos float float real = -3.2; float+ real_positivo = 4.27; 15

16 Datos. Tipos básicos. enum enum Color { Azul, Grana, Naranja }; enum Days { Lunes, Miercoles, Viernes, Domingo}; //Color mi_color = Azul; 16

17 Datos. Tipos estructurados range range coches 1..6; range numeros [2*numero1..2*numero2]; 17

18 Datos. Tipos estructurados arrays Dos aspectos a estudiar Indexación Inicialización 18

19 Datos. Tipos estructurados arrays int mi_array[2..5] = [10, 20, 30, 40]; //int a1 = mi_array[3]; Color concesionario[coches] = [Azul, Grana, Naranja, Naranja, Azul, Azul]; //int me_gusta[days] = [0,3,6,3]; 19

20 Datos. Tipos estructurados arrays int camisetas[i in 1..3] = i+1; int feliz[days,1..3] = [ [1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9], [10, 11, 12] ]; int muy_elegante[days, Color] = ; 20

21 Datos. Tipos estructurados int muy_elegante[days, Color] =...; //Instancia muy_elegante = #[ Lunes : #[ Azul : 4, Naranja : 2, Grana : 3 ]#, Miercoles : #[ Azul : 3, Naranja : 3, Grana : 4 ]# ]#; 21

22 Datos. Tipos estructurados struct struct Conexion { int origen; int destino; }; Conexion c = <2,3>; //int orig = c.origen; 22

23 Datos. Tipos estructurados sets {int} pares_hasta4 = {0,2,4}; {Conexion} conexiones = {<1,2>, <1,3>, <2,3>}; //Array indexado por los elementos de un conjunto. Estos elementos son estructuras. int valores[conexiones] = [3,4,5]; 23

24 Sintaxis mínima OPL Estructura de un modelo OPL. 1. Datos 2. Variables 3. Función de óptimo 4. Restricciones 5. Procedimiento búsqueda 24

25 Sintaxis mínima OPL Variables de decisión int float enum 25

26 Variables de decisión int var int entero1 in 0..5; var int nuevo_concesionario1[coches] in 0..1; enum var Color nuevo_concesionario2[coches]; 26

27 Variables de decisión float var float x3; var float+ x4; var float+ real1[1..3]; 27

28 Sintaxis mínima OPL assert Restricciones dependientes únicamente de datos de entrada. assert num_reinas >= 3; 28

29 Sintaxis mínima OPL Estructura de un modelo OPL. 1. Datos 2. Variables 3. Función de óptimo 4. Restricciones 5. Procedimiento búsqueda 29

30 Sintaxis mínima OPL Función de óptimo minimize 2*x3 + 3*x4 maximize 3*x3 + 2*x4 30

31 Sintaxis mínima OPL Estructura de un modelo OPL. 1. Datos 2. Variables 3. Función de óptimo 4. Restricciones 5. Procedimiento búsqueda 31

32 Sintaxis mínima OPL Restricciones Lineales No lineales 32

33 Restricciones Lineales 3*x3 + x4 <= 11; -x3 + 2*x4 <= 5; 33

34 Restricciones No lineales x1 + x2 < 12; entero1 <> 3; 34

35 Sintaxis mínima OPL Estructura de un modelo OPL. 1. Datos 2. Variables 3. Función de óptimo 4. Restricciones 5. Procedimiento búsqueda 35

36 Sintaxis mínima OPL Procedimientos de búsqueda search{ tryall(j in 0..5 ordered by decreasing j) entero1 = j; }; 36

37 Sintaxis mínima OPL Operadores. Sobre grupo elementos. sum, prod, max, min Relacionales. =, <>, <, <=, >, >= Lógicos. \/, &, not, =>, <=> Binarios. +, -, *, /, mod Sobre conjuntos. in, not in, union, diff, inter 37

38 Sintaxis mínima OPL Condiciones //filtrado de un conjunto {Conexion} nuevas_conexiones = { p p in conexiones : p.origen + p.destino = 4}; {int} modulos[i in 3..4] = { e e in : e mod i = 0 }; modulos[3] = {3,6,9} modulos[4] = {4,8} 38

39 Sintaxis mínima OPL forall forall(i in 1..8){ reinas[i] >= 1; reinas[i] <= 8; } sum sum(i in 1..8) reinas[i] = (8*(8+1))/2 39

40 Sintaxis mínima OPL Ideas extra sobre restricciones //Restricciones de orden superior forall(i in Range) s[i] = sum(j in Range) (s[j] = i); //Array indexado con posición de otro array forall(m in Men) husband[wife[m]] = m; //Restricciones globales alldifferent(entero2); 40

41 Fin 41

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