Ficheiro:Karmarkar.svg
Fonte: testwiki
Saltar para a navegação
Saltar para a pesquisa
Dimensões desta antevisão em PNG do ficheiro SVG: 720 × 540 píxeis Outras resoluções: 320 × 240 píxeis | 640 × 480 píxeis | 1 024 × 768 píxeis | 1 280 × 960 píxeis | 2 560 × 1 920 píxeis.
Ficheiro original (ficheiro SVG, de 720 × 540 píxeis, tamanho: 43 kB)
Este ficheiro vem da wiki na wiki Wikimedia Commons e pode ser usado por outros projetos. A descrição na página original de descrição do ficheiro é mostrada abaixo.
Descrição do ficheiro
| DescriçãoKarmarkar.svg |
English: Solution of example LP in Karmarkar's algorithm.
Blue lines show the constraints, Red shows each iteration of the algorithm. |
| Data | |
| Origem | Obra do próprio |
| Autor | Gjacquenot |
| SVG desenvolvimento InfoField |
Licenciamento
Gjacquenot, titular dos direitos de autor desta obra, publica-a com a seguinte licença:
A utilização deste ficheiro é regulada nos termos da licença Creative Commons Atribuição-CompartilhaIgual 4.0 Internacional.
Atribuição:
Gjacquenot
- Pode:
- partilhar – copiar, distribuir e transmitir a obra
- recombinar – criar obras derivadas
- De acordo com as seguintes condições:
- atribuição – Tem de fazer a devida atribuição da autoria, fornecer uma hiperligação para a licença e indicar se foram feitas alterações. Pode fazê-lo de qualquer forma razoável, mas não de forma a sugerir que o licenciador o apoia ou subscreve o seu uso da obra.
- partilha nos termos da mesma licença – Se remisturar, transformar ou ampliar o conteúdo, tem de distribuir as suas contribuições com a mesma licença ou uma licença compatível com a original.
Source code (Python)
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
#
# Python script to illustrate the convergence of Karmarkar's algorithm on
# a linear programming problem.
#
# http://en.wikipedia.org/wiki/Karmarkar%27s_algorithm
#
# Karmarkar's algorithm is an algorithm introduced by Narendra Karmarkar in 1984
# for solving linear programming problems. It was the first reasonably efficient
# algorithm that solves these problems in polynomial time.
#
# Karmarkar's algorithm falls within the class of interior point methods: the
# current guess for the solution does not follow the boundary of the feasible
# set as in the simplex method, but it moves through the interior of the feasible
# region, improving the approximation of the optimal solution by a definite
# fraction with every iteration, and converging to an optimal solution with
# rational data.
#
# Guillaume Jacquenot
# 2015-05-03
# CC-BY-SA
import numpy as np
import matplotlib
from matplotlib.pyplot import figure, show, rc, grid
class ProblemInstance():
def __init__(self):
n = 2
m = 11
self.A = np.zeros((m,n))
self.B = np.zeros((m,1))
self.C = np.array([[1],[1]])
self.A[:,1] = 1
for i in range(11):
p = 0.1*i
self.A[i,0] = 2.0*p
self.B[i,0] = p*p + 1.0
class KarmarkarAlgorithm():
def __init__(self,A,B,C):
self.maxIterations = 100
self.A = np.copy(A)
self.B = np.copy(B)
self.C = np.copy(C)
self.n = len(C)
self.m = len(B)
self.AT = A.transpose()
self.XT = None
def isConvergeCriteronSatisfied(self, epsilon = 1e-8):
if np.size(self.XT,1)<2:
return False
if np.linalg.norm(self.XT[:,-1]-self.XT[:,-2],2) < epsilon:
return True
def solve(self, X0=None):
# No check is made for unbounded problem
if X0 is None:
X0 = np.zeros((self.n,1))
k = 0
X = np.copy(X0)
self.XT = np.copy(X0)
gamma = 0.5
for _ in range(self.maxIterations):
if self.isConvergeCriteronSatisfied():
break
V = self.B-np.dot(self.A,X)
VM2 = np.linalg.matrix_power(np.diagflat(V),-2)
hx = np.dot(np.linalg.matrix_power(np.dot(np.dot(self.AT,VM2),self.A),-1),self.C)
hv = -np.dot(self.A,hx)
coeff = np.infty
for p in range(self.m):
if hv[p,0]<0:
coeff = np.min((coeff,-V[p,0]/hv[p,0]))
alpha = gamma * coeff
X += alpha*hx
self.XT = np.concatenate((self.XT,X),axis=1)
def makePlot(self,outputFilename = r'Karmarkar.svg', xs=-0.05, xe=+1.05):
rc('grid', linewidth = 1, linestyle = '-', color = '#A0A0A0')
rc('xtick', labelsize = 15)
rc('ytick', labelsize = 15)
rc('font',**{'family':'serif','serif':['Palatino'],'size':15})
rc('text', usetex=True)
fig = figure()
ax = fig.add_axes([0.12, 0.12, 0.76, 0.76])
grid(True)
ylimMin = -0.05
ylimMax = +1.05
xsOri = xs
xeOri = xe
for i in range(np.size(self.A,0)):
xs = xsOri
xe = xeOri
a = -self.A[i,0]/self.A[i,1]
b = +self.B[i,0]/self.A[i,1]
ys = a*xs+b
ye = a*xe+b
if ys>ylimMax:
ys = ylimMax
xs = (ylimMax-b)/a
if ye<ylimMin:
ye = ylimMin
xe = (ylimMin-b)/a
ax.plot([xs,xe], [ys,ye], \
lw = 1, ls = '--', color = 'b')
ax.set_xlim((xs,xe))
ax.plot(self.XT[0,:], self.XT[1,:], \
lw = 1, ls = '-', color = 'r', marker = '.')
ax.plot(self.XT[0,-1], self.XT[1,-1], \
lw = 1, ls = '-', color = 'r', marker = 'o')
ax.set_xlim((ylimMin,ylimMax))
ax.set_ylim((ylimMin,ylimMax))
ax.set_aspect('equal')
ax.set_xlabel('$x_1$',rotation = 0)
ax.set_ylabel('$x_2$',rotation = 0)
ax.set_title(r'$\max x_1+x_2\textrm{ s.t. }2px_1+x_2\le p^2+1\textrm{, }\forall p \in [0.0,0.1,...,1.0]$',
fontsize=15)
fig.savefig(outputFilename)
fig.show()
if __name__ == "__main__":
p = ProblemInstance()
k = KarmarkarAlgorithm(p.A,p.B,p.C)
k.solve(X0 = np.zeros((2,1)))
k.makePlot(outputFilename = r'Karmarkar.svg', xs=-0.05, xe=+1.05)
Legendas
Adicione uma explicação de uma linha do que este ficheiro representa
Elementos retratados neste ficheiro
retrata
Um valor sem um elemento no repositório Wikidata
3 maio 2015
Histórico do ficheiro
Clique uma data e hora para ver o ficheiro tal como ele se encontrava nessa altura.
| Data e hora | Miniatura | Dimensões | Utilizador | Comentário | |
|---|---|---|---|---|---|
| atual | 16h34min de 22 de novembro de 2017 | 720 × 540 (43 kB) | wikimediacommons>DutchCanadian | The right hand side for the constraints appears to be p<sup>2</sup>+1, rather than p<sup>2</sup>, going by both the plot and the code (note the line <tt>self.B[i,0] = p*p + 1.0</tt>). Updated the header line. |
Utilização local do ficheiro
A seguinte página usa este ficheiro: