docplex实战

jiezi

5 年前

做为一个运筹人, 多少知道些仿真 / 优化软件, 当然, 高阶的运筹实践一定是以代码为基础的, 无论用什么代码, 最终也是在代码中首先建立所要优化问题的抽象模型, 一般都是一个优化问题：

$$
minimize\ \ \ \ \ \ f_0(x)
$$ $$
subject\ to\ \ f_i(x)\leq b_i\ \ \ i=1,…,m.
$$

如果你会 python 的话, 就可以无障碍阅读接下来的内容, 如果你不会 python 的话, 花半天时间学一下再来！

当然, 使用 docplex 的首先就要下载 docplex, 可以直接 pip 下载.

$ pip install docplex

同时需要去下载一个 cplex community edition ILOG CPLEX ,
可以点击 try free edition, 新建个账号后下载一个 cplex community edition.

在安装完成后, 在写一个 python 项目求解运筹问题之前呢, 还要多做一点微小的工作.
对于 cplex 的 cp(Constraint Programming Modeling) 模块, 可以在 py 文件中添加

from docplex.cp.config import context
context.solver.agent = 'local'
context.solver.local.execfile = '/media/senmu/source/program_exp/ibm/ILOG/CPLEX_Studio_Community128/cpoptimizer/bin/x86-64_linux/cpoptimizer'

将 context.solver.local.execfile 修改成你本地的目录地址.

对于 cplex 的 mp(Mathematical Programming Modeling) 模块, 可以参考 docplex mp 设置

设置好 PYTHONPATH, 比如 linux 在~/.bashrc 中添加

export PYTHONPATH="/media/senmu/source/program_exp/ibm/ILOG/CPLEX_Studio_Community128/cplex/python/3.6/x86-64_linux"

首先是一个经典的八皇后问题 Eight_queens_puzzle
解决八皇后问题通常要用到递归, 使用大量的计算资源, 将其转为约束问题只需要添加 all_diff 约束
all_diff reference.

import docplex.cp

from docplex.cp.model import CpoModel
from sys import stdout

from docplex.cp.config import context
context.solver.agent = 'local'
context.solver.local.execfile = '/media/senmu/source/program_exp/ibm/ILOG/CPLEX_Studio_Community128/cpoptimizer/bin/x86-64_linux/cpoptimizer'

NB_QUEEN = 8

mdl = CpoModel(name='NQueen')

x = mdl.integer_var_list(NB_QUEEN, 0, NB_QUEEN - 1, 'X')

mdl.add(mdl.all_diff(x))

mdl.add(mdl.all_diff(x[i] + i for i in range(NB_QUEEN)))

mdl.add(mdl.all_diff(x[i] - i for i in range(NB_QUEEN)))

print('Solving model....')
msol = mdl.solve(TimeLimit=10)

if msol:
    stdout.write("Solution:")
    sol = [msol[v] for v in x]
    for v in range(NB_QUEEN):
        stdout.write(" " + str(sol[v]))
    stdout.write("\n")
    stdout.write("Solve time:" + str(msol.get_solve_time()) + "\n")
else:
    stdout.write("No solution found\n")

可以直接访问 github docplex-examples 查看更多例子，也可以使用 nbviewer 查看. 在 nbviewer 上查看 docplex

docplex实战

运筹

准备工作

开始一个例子之 cp

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