ILOG Solver와 ILOG CPLEX를 이용하여 복합적이며 협력적인 최적화 구현

ILOG Concert Technology를 기반으로, ILOG CPLEX는 ILOG Solver와 함께 사용하여, 보다 복합적이고 협력적인 어플리케이션 개발이 가능합니다. 이러한 어플리케이션은 단순한 수학적 기법으로 해결할 수 없는 문제로서 제약 프로그래밍과 수학적 프로그래밍의 기능을 결합해야만 풀 수 있는 문제입니다. ILOG Concert Technology(ILOG Solver와 ILOG CPLEX안에 있는)는 이러한 종류의 어플리케이션 개발을 용이하게 해 줍니다. 이러한 어플리케이션의 예는 다음과 같습니다

항공 승무원 스케줄링
일반적으로, 항공기 승무원 스케줄링 문제는 승무원의 여행 임무/작업을 나타내는 편성표를 작성하기 위해 일반적인 코드를 이용하여 해결할 수 있습니다. 다른 방법으로는 근무 스케줄을 만족시켜야 하는 복잡한 제약 조건의 표현을 위하여 ILOG Solver의 제약 프로그래밍을 사용하고, 제약 프로그래밍의 프레임웍을 이용하여 실행 가능한 근무 편성표를 계산해 내는 방법이 있습니다. 각각의 편성표는 ILOG CPLEX로 해결되는 일련의 배분 문제의 한 열에 해당됩니다. ILOG Concert Technology를 기초로 사용한다면, 이와 같은 유형의 어플리케이션을 더욱 쉽게 개발할 수 있습니다.

신용카드 제작
기업은 기계로 제작되는 신용카드의 순서를 결정할 필요가 있습니다. 카드의 색깔이 바뀔 때에는, 프린팅 카트리지도 바꾸어야만 합니다. 제약 프로그래밍이 만을 가지고 이 문제를 해결하려고 한다면, 제작해야 하는 신용카드의 순서가 굉장히 많을 것입니다. 이 문제는 교환되어야 하는 카트리지의 수를 결정하기 위하여 수학적 프로그래밍을 사용하고, 카트리지가 교환되는 사이에 카드의 제작 순서를 결정하는데 제약 프로그래밍을 사용함으로써 해결될 수 있습니다. ILOG Concert Technology의 공통적 표현 layer는 이런 알고리즘 솔루션을 더욱 쉽게 개발할 수 있도록 해줍니다.

완벽한 음료 공급망
기업은 전체 음료 공급망을 설계하기를 원합니다: 언제 그리고 어디서 원재료를 구입해야 하는지에 대한 결정, 원재료를 다른 종류의 음료 상표들로 만들어 내기 위한 혼합과정, 그리고 음료를 병에 담아 창고 및 소매점에 공급하는 것까지를 결정하는 일입니다. 이러한 전체적인 문제는 large mixed integer를 사용하여 풀기에는 굉장히 어렵습니다. 하지만 ILOG Solver를 이용하면 전체적인 문제들이 추적 가능해지며, 이를 통하여 얻은 솔루션은 ILOG CPLEX의 input 데이터로 사용하여 생산-계획 문제를 해결할 수 있습니다. ILOG Concert Technology는 이러한 종류의 문제들의 분석을 더욱 쉽게 실행할 수 있게 해줍니다.

스케줄링
Jain and Grossmann은 서로 다른 parallel machine으로 이루어져 있고 정해진 순서에 따라 작업을 처리하는 스케줄링 문제를 통하여 제약 프로그래밍과 수학적 프로그래밍의 결합이 상당히 효율적이라는 것을 증명하였습니다. 이 연구에는 ILOG OPL Studio가 사용되었으며, 동일한 어플리케이션을 ILOG Concert Technology를 사용해서도 쉽게 구현할 수 있습니다.

Cooperative solvers는 ILOG Solver를 통하여 ILOG CPLEX simplex optimizers가 전체적인 제약조건으로써 처리될 수 있도록 허용합니다. ILOG Concert Technology를 사용함으로써 문제가 복합 논리적이고 선형적인 제약조건을 포함할 수 있습니다. ILOG Solver를 이용하여 개발된 검색 과정은 선형 제약조건 집합을 하나의 제약조건으로써 처리할 수 있습니다. 도메인 감소와 제약조건 전파 과정은 다른 종류의 제약 조건들 사이에서 자동적으로 커뮤니케이션을 발생시킵니다