Metody síťové analýzy

Podobné dokumenty
4EK311 Operační výzkum. 5. Teorie grafů

Řízení projektů. Konstrukce síťového grafu pro řízení projektů Metoda CPM Metoda PERT

Modely teorie grafů, min.kostra, max.tok, CPM, MPM, PERT

Délka (dny) terénní úpravy (prvotní) příprava staveniště (výstavba přístřešku pro materiál)

Operační výzkum. Síťová analýza. Metoda CPM.

Kostry. 9. týden. Grafy. Marie Demlová (úpravy Matěj Dostál) 16. dubna 2019

Teorie grafů. Kostra grafu. Obsah. Radim Farana Podklady pro výuku pro akademický rok 2013/2014

Základní pojmy teorie grafů [Graph theory]

4EK212 Kvantitativní management. 7.Řízení projektů

Obsah prezentace. Základní pojmy v teorii o grafech Úlohy a prohledávání grafů Hledání nejkratších cest

4EK311 Operační výzkum. 6. Řízení projektů

Václav Jirchář, ZTGB

VYUŽITÍ NĚKTERÝCH METOD TEORIE GRAFŮ PŘI ŘEŠENÍ DOPRAVNÍCH PROBLÉMŮ

Projektový management

Metody analýzy kritické cesty

P R O J E K T O V É Ř Í Z E N Í A M A R K E T I N G 1. Akad. rok 2015/2016, LS Projektové řízení a marketing - VŽ 1

Základy informatiky. Teorie grafů. Zpracoval: Pavel Děrgel Úprava: Daniela Szturcová

Západočeská univerzita v Plzni Fakulta aplikovaných věd. SÍŤOVÁ ANALÝZA Semestrální práce z předmětu KMA/MAB

Teorie síťových modelů a síťové plánování

Úvod do teorie grafů

Grafové algoritmy. Programovací techniky

Grafové algoritmy. Programovací techniky

Drsná matematika III 10. demonstrovaná cvičení Kostry grafů

Vzdálenost uzlů v neorientovaném grafu

TGH05 - aplikace DFS, průchod do šířky

SÍŤOVÁ ANALÝZA. Kristýna Slabá, 1. července 2010

Základy informatiky. 07 Teorie grafů. Kačmařík/Szturcová/Děrgel/Rapant

Grafy. RNDr. Petra Surynková, Ph.D. Univerzita Karlova v Praze Matematicko-fyzikální fakulta.

Obecné metody systémové analýzy

Algoritmizace prostorových úloh

CLARKEOVA-WRIGHTOVA METODA ŘEŠENÍ ÚLOHY VRP

5 Orientované grafy, Toky v sítích

TGH05 - aplikace DFS, průchod do šířky

A3RIP Řízení projektů. 6. seminář

STROMOVE ALGORITMY Prohledavani do sirky (level-order) Po vodorovnejch carach fronta

TEORIE GRAFŮ TEORIE GRAFŮ 1

TGH02 - teorie grafů, základní pojmy

TGH08 - Optimální kostry

Matematické modelování 4EK201

zejména Dijkstrův algoritmus pro hledání minimální cesty a hladový algoritmus pro hledání minimální kostry.

AVDAT Mnohorozměrné metody, metody klasifikace Shluková analýza

Algoritmy na ohodnoceném grafu

Přiřazovací problém. Přednáška č. 7

TGH02 - teorie grafů, základní pojmy

Zajímavé aplikace teorie grafů

TGH02 - teorie grafů, základní pojmy

07 Základní pojmy teorie grafů

Projektový management

CW52 Modelování výrobních procesů PPT #01 Metody plánování a řízení stavebních procesů Ing. Václav Venkrbec

Cílem seminární práce je aplikace teoretických znalostí z přednášky na konkrétní úlohy. Podstatu algoritmu totiž

Katedra softwarového inženýrství Fakulta informačních technologií České vysoké učení technické v Praze Ing. Martin Půlpitel, 2011

Graf. Uzly Lokality, servery Osoby fyzické i právní Informatické objekty... atd. Hrany Cesty, propojení Vztahy Informatické závislosti... atd.

Grafy. doc. Mgr. Jiří Dvorský, Ph.D. Katedra informatiky Fakulta elektrotechniky a informatiky VŠB TU Ostrava. Prezentace ke dni 13.

TGH12 - Problém za milion dolarů

NÁSTROJE A TECHNIKY PROJEKTOVÉHO MANAGEMENTU. Projektová dekompozice

M A N A G E M E N T P O D N I K U 2 Tržní postavení produktu, management a síťová analýza. LS, akad.rok 2014/2015 Management podniku - VŽ 1

1. část: Základy teorie grafů. Ing. Michal Dorda, Ph.D.

Management projektu III. Fakulta sportovních studií přednáška do předmětu Projektový management ve sportu

VYSOKÁ ŠKOLA EKONOMICKÁ V PRAZE FAKULTA INFORMATIKY A STATISTIKY BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

Algoritmus pro hledání nejkratší cesty orientovaným grafem

STROMY. v 7 v 8. v 5. v 2. v 3. Základní pojmy. Řešené příklady 1. příklad. Stromy

Výhody a nevýhody jednotlivých reprezentací jsou shrnuty na konci kapitoly.

Optimalizace. Obsah přednášky. DÚ LP - Okružní problém. Lineární optimalizace. DÚ LP - Okružní problém. DÚ LP - Okružní problém

Příklady ke cvičením. Modelování produkčních a logistických systémů

Stromy, haldy, prioritní fronty

HEURISTICKÉ ALGORITMY PRO ŘEŠENÍ ÚLOH OBCHODNÍHO CESTUJÍCÍHO

Časové plánování v projektu

8 Přednáška z

Návrh Designu: Radek Mařík

Teorie grafů. Teoretická informatika Tomáš Foltýnek

4EK213 Lineární modely. 12. Dopravní problém výchozí řešení

Časové rezervy. Celková rezerva činnosti

Dynamické programování

Úvod do informatiky. Miroslav Kolařík

Hledáme efektivní řešení úloh na grafu

VLASTNOSTI GRAFŮ. Doc. RNDr. Josef Kolář, CSc. Katedra teoretické informatiky, FIT České vysoké učení technické v Praze. BI-GRA, LS 2010/2011, Lekce 5

Dijkstrův algoritmus

ORIENTOVANÉ GRAFY, REPREZENTACE GRAFŮ

Převoditelnost problémů nezávislé množiny na problém hamiltonovského cyklu () IS HC 1/10

Stromové rozklady. Definice 1. Stromový rozklad grafu G je dvojice (T, β) taková, že T je strom,

NÁSTROJE A TECHNIKY PROJEKTOVÉHO MANAGEMENTU

VYUŽITÍ METOD TEORIE GRAFŮ PRO HLEDÁNÍ NEJSPOLEHLIVĚJŠÍ CESTY V DOPRAVNÍ SÍTI

Požadavky k písemné přijímací zkoušce z tematického okruhu 1 (Logistika)

Paralelní grafové algoritmy

= je prostý orientovaný graf., formálně c ( u, v) 0. dva speciální uzly: zdrojový uzel s a cílový uzel t. Dále budeme bez

3. Třídy P a NP. Model výpočtu: Turingův stroj Rozhodovací problémy: třídy P a NP Optimalizační problémy: třídy PO a NPO MI-PAA

4. NP-úplné (NPC) a NP-těžké (NPH) problémy

APLIKACE METODY MONTE CARLO K SIMULACI KRITICKÉ CESTY (APPLICATION OF THE MONTE CARLO METHOD FOR THE SIMULATION OF A CRITICAL PATH)

ČESKÁ ZEMĚDĚLSKÁ UNIVERZITA V PRAZE. Teze diplomové práce

Ohodnocené orientované grafy

Zdůvodněte, proč funkce n lg(n) roste alespoň stejně rychle nebo rychleji než než funkce lg(n!). Symbolem lg značíme logaritmus o základu 2.

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

PLANARITA A TOKY V SÍTÍCH

Diskrétní matematika. DiM /01, zimní semestr 2016/2017

Zadání a řešení testu z matematiky a zpráva o výsledcích přijímacího řízení do magisterského navazujícího studia od podzimu 2014

Možnosti využití metody kritické cesty

Teorie grafů. zadání úloh. letní semestr 2008/2009. Poslední aktualizace: 19. května First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

OPTIMALIZACE DISTRIBUČNÍHO SYTÉMU NÁHRADNÍCH DÍLŮ AUTOMOBILŮ OPTIMIZATION OF DISTRIBUTING SYSTEM OF CAR SPARE PARTS

Základní datové struktury III: Stromy, haldy

4EK314 Diskrétní modely Příklady

Transkript:

Metody síťové analýzy Řeší problematiku složitých systémů, zejména pak vazby mezi jejich jednotlivými prvky. Vychází z teorie grafů. Základní metody síťové analýzy: CPM (Critical Path Method) deterministický model. PERT (Program Evaluation and Review Technique) stochastický model. Základní pojmy Uzel vyjadřuje začátek nebo konec činnosti. Hrana grafické znázornění činnosti. Může být: orientovaná i t ij j neorientovaná i j Činnost vlastní provádění konkrétní pracovní operace. Fiktivní činnost činnost, která nespotřebovává čas ani zdroje.

Základní pojmy Projekt soubor činností se vzájemnými časovými a logickými vazbami. Síťový graf grafické znázornění projektu, je modelem projektu. Uzlově definovaný graf činnosti jsou reprezentovány pomocí uzlů a hrany představují vazby mezi těmito činnostmi. Hranově definovaný graf činnosti jsou reprezentovány pomocí orientovaných hran a uzly udávají ukončení předchozích a začátky následujících činností. Uzlově definovaný graf 9 9 0

Hranově definovaný graf 9 0 Základní pojmy Konečný graf obsahuje konečný počet uzlů. Částečně definovaný graf obsahuje alespoň jednu orientovanou hranu. Úplně definovaný graf graf, jehož všechny hrany jsou orientované. Acyklický graf neobsahuje žádnou smyčku. Cesta posloupnost všech na sebe navazujících činností, od počátečního až ke koncovému uzlu grafu. Kritická cesta cesta s nejdelším trváním, určuje dobu trvání projektu.

Cyklus v grafu Acyklický graf

Základní pojmy Souvislý graf graf, kde mezi každýma dvěma různými uzly existuje cesta. Úplný graf graf, ve kterém existuje hrana mezi každou dvojicí uzlů je nutně souvislý. Podgraf je tvořen některými nebo i všemi uzly původního grafu a některými z hran pův. grafu. Kostra grafu podgraf, který obsahuje všechny uzly původního grafu a neobsahuje cyklus. Hamiltonovská cesta cesta, která obsahuje všechny uzly grafu, ale nemusí obsahovat všechny hrany. Souvislý graf Neorientovaně souvislý graf Úplný graf

Graf, jeho podgraf a kostra Graf Příklad podgrafu Kostra grafu Hamiltonovská cesta

Typické úlohy teorie grafů určení minimální (maximální) kostry grafu, nalezení nejkratší cesty, určení maximálního toku (propustnosti) v síti, úloha obchodního cestujícího Hamiltonovská cesta o minimální celkové délce. úloha čínského pošťáka nalezení trasy obsahující všechny hrany grafu, nalezení optimálního umístění depa obslužného střediska pro ostatní uzly, analýza a řízení projektů. Optimální spojení míst Jedná se o úlohu nalezení minimální kostry grafu. Popis algoritmu:. V celém grafu se vyberou dvě hrany s nejnižším ohodnocením.. V dalších krocích se vždy vybere další hrana s minimálním ohodnocením tak, aby netvořila cyklus s již dříve vybranými hranami.. Krok se opakuje až do vybrání celkového počtu (n ) hran, které budou tvořit hledanou minimální kostru grafu.

Příklad Problém prof. Borůvky Byla postavena malá elektrárna, která může zásobovat elektrickým proudem pět okolních obcí. Elektrické vedení lze postavit pro každou dvojici těchto obcí a je známá jeho délka v kilometrech (viz graf). Požadavkem je, aby elektřina byla zavedena do všech těchto obcí a současně, aby elektrické vedení bylo co nejkratší, a tím i nejlevnější na stavbu, údržbu a ztráty elektrického proudu. BORŮVKA, O. O jistém problému minimálním. Moravská přírodovědecká společnost v Brně, 9 Příklad Vzdálenosti mezi obcemi 9 0 0

Příklad - zadání Firma má záměr vybudovat kabelové rozvody pro televizi a další služby mezi sídlišti ve středně velkém městě. Rozložení sídlišť a jejich vzájemné vzdálenosti jsou uvedeny na mapce. Stanovte optimální trasování rozvodů tak, aby délka výsledné sítě byla minimální. 9 Příklad zadání (maximální kostra grafu) Pracovníci elektrárny omylem vešli do pracovny profesora Mefista. Ten se nechá oslovovat jako prof. Borůvka, vyslechne pozorně delegaci s tím, že problém vyřeší. Ve své prohnanosti má však v úmyslu vyřešit úlohu zcela opačně. Ponechat sice ve výsledku co nejmenší počet použitých spojení, ale nalézt takový výsledek, kde je celkové vedení ze všech možných nejdelší. 9

Příklad Vzdálenosti mezi obcemi 9 0 0 Nalezení nejkratší cesty Jedná se o úlohu nalezení minimální vzdálenosti mezi dvojicí míst. Uzly jsou např. křižovatky, železniční stanice apod. Popis algoritmu:. Hodnota ve výchozím uzlu se rovná nule u = 0.. Délka cesty je dána součtem dosavadní délky (obsažené v hodnotě u i ) a délky uvažovaného úseku h ij (hrany) s tím, že nás zajímá minimum výsledku: u j = min(u i + h ij ) j =,,, n. Krok se opakuje, dokud není vypočtena hodnota u n či hodnoty u j pro všechny uzly. 0

Příklad - zadání 0 Dodavatel Odběratel 9 Příklad - zadání Nalezněte nejkratší cestu po železniční síti z Liberce do Nymburku. SP LB 9 TU LI ČL JI BA DB 9 KO MB 0 9 NY

Nalezení Hamiltonovské cesty. Konstrukci HC začneme ve zvoleném uzlu u 0 tak, že k němu vybereme takovou s ním sousedící hranu, jejíž ohodnocení je minimální.. K uzlu, ve kterém se aktuálně nacházíme, vybereme dále do HC takovou s ním sousedící hranu, jejíž ohodnocení je minimální a jejíž koncový uzel není do HC ještě vybrán. Existuje-li více takových hran, vybereme libovolnou z nich.. Postup dle kroku opakujeme tak dlouho, dokud lze vybrat alespoň jednu další hranu požadované vlastnosti. Není-li již možno krok opakovat, vybereme hranu, která spojuje naposled vybraný uzel s uzlem u 0. Příklad - zadání Navrhněte takovou trasu vozidla pro obsluhu všech uzlů, která bude minimalizovat vykonanou dopravní práci. Obsluha začne a skončí v uzlu 0 a předpokládáme, že ložná kapacita vozidla je dostatečně velká, takže rozvážené zboží můžeme naložit pouze jednou v uzlu 0.

Příklad graf sítě 9 0 Příklad - zadání Navrhněte takovou trasu manipulačního vlaku, jehož počáteční a konečnou stanicí je Nymburk, která bude minimalizovat vykonanou dopravní práci. SP LB 9 TU LI ČL JI BA DB 9 KO MB 0 9 NY

Řešení pomocí programu STORM.0 zadání úlohy http://www.mti.tul.cz/cs/oa-mater Řešení pomocí programu STORM.0 výstup