07-第七章-ILOG-OPL-界面

主讲人:雒兴刚东北大学系统工程研究所Email：[e-mail]:83682292优化软件与应用第七章OPL界面IDE介绍IDE是什么：integrateddevelopmentenvironment(IDE)formathematicalprogrammingandcombinatorialoptimizationapplications.Itisthegraphicaluserinterface(GUI)fortheOPLmodelinglanguageandtheILOGScriptforOPLscriptinglanguage.第七章OPL界面IDE介绍IDE能做什么：Createandmodifymodel,data,andprojectfilesusingtheeditingcapabilitiesExecuteaprojectGenerateacompiledmodelGenerateexternaldatafilesorcalculateddatafilestovariousformatsVisualizeOPLresultsintextortabularformVisualizethestateofvariablesatsomepointduringthesearchforasolutionSetGUIoptionsandmathematicalprogrammingoptionsConnecttoadatabaseortoaspreadsheettoreadandwritedataWorkwithILOGScriptforOPL,thescriptinglanguageProfiletheexecutionofamodelSearchforrelaxationsofvariablesandconstraints,andforconflictsbetweenconstraintsDebugscriptsusingthedebugfacilities第七章OPL界面IDE介绍IDE环境处理三种文件：modelfiles,datafiles,andprojectfilesModels：保持OPL语句及ILOG脚本，后缀是.mod。也可以生成编译后的模型格式，后缀是.opl。Data:对于较大规模问题，可以分离数据之数据文件(.dat)，数据文件中也可以说明外部数据源，如Excel文件或ODBC数据库源等。Projects：文本格式，XML表示。说明project关联的模型和数据文件。类似VC的工程文件。第七章OPL界面IDE介绍创建新文件：第七章OPL界面IDE介绍运行项目：如何检查语法：运行项目后，出错的语法会以红色标识。修改错误后，继续运行项目。第七章OPL界面IDE介绍查看运行结果：SolutionTAB显示运行的结果。CPLEXstatistics显示算法的具体运行参数。当然，可以通过Options设置显示的项。第七章OPL界面IDE介绍产生一个编译的opl文件：File-GenerateCompiledModelFile…第七章OPL界面IDE介绍IDE文本编辑的特色：MDIapproach；Syntaxcoloring；MultiplelevelsofUndoandRedo；AutomaticindentationBlocks：asdelimitedbycurlybrackets；Bracket(orbrace)matching；Whentyping],}or),highlighted；MarginsymbolstheyellowarrowthatindicatesthecurrentlinetheredboxthatindicatesanerrortheredcirclethatindicatesabreakpointReloadprompt：Ifyoumodifyafilewithanexternaleditor,youarepromptedtoreloadCustomization：optionstocustomizetheeditor第七章OPL界面IDE介绍数据库支持：OPL通过ILOGDBLink5.0支持RDBMS；支持的数据库类型：OPL数据库支持通过函数DBconnection来实现，该函数主要有两个参数：thedatabaseclientyouwanttouse:e.g.oracle81theconnectionstring:e.g.scott/tiger@ilog“后面我们有一个详细的数据库连接的例子。第七章OPL界面IDE介绍为什么使用ILOG脚本？AddpreprocessingtopreparedataforthemodelControltheflowwhilesolvingthemodelSetCPLEXparametersAddpostprocessingtoaggregate,transform,andformatdata(includingresultsdata)fordisplayorforsendingtoanotherapplication,forexample,aspreadsheetSolverepeatedinstancesofthesamemodelFeedback：Createalgorithmicsolutionswheretheoutputofonemodelinstanceisusedastheinputofasecondmodelinstance第七章OPL界面IDE介绍ILOG脚本的入口点ThemainstatementforaflowcontrolscriptTheexecutestatementforpreprocessingandpostprocessingscripts没有独立的脚本文件；脚本文件总是和模型文件结合使用第七章OPL界面例：IDEProject1、在IDE界面中，FileNewProject.红色的星号表示是必选项。选择Location为C:\Temp，在项目Name中键入MyProject；可以看到系统自动命名mod文件和dat文件为MyProject。用户也可以对其名称进行修改，或者点选其右面的图标，选择一个现有的文件添加到本项目中；注意一个项目中mod文件只有1个，dat文件可以有多个；点击“CreateProject”，可以看到系统在C:\Temp下创建了两个文件，Project窗口如右图。第七章OPL界面例：IDEProject2、拷贝下面的代码到mod文件中，保存.{string}Products=...;{string}Resources=...;tupleProductData{floatdemand;floatinsideCost;floatoutsideCost;floatconsumption[Resources];}ProductDataproduct[Products]=...;floatcapacity[Resources]=...;dvarfloat+inside[Products];dvarfloat+outside[Products];executeCPX_PARAM{cplex.preind=0;cplex.simdisplay=2;}minimizesum(pinProducts)(product[p].insideCost*inside[p]+product[p].outsideCost*outside[p]);subjectto{forall(rinResources)sum(pinProducts)product[p].consumption[r]*inside[p]=capacity[r];forall(pinProducts)inside[p]+outside[p]=product[p].demand;}第七章OPL界面例：IDEProject3、如图，选择“Addnewdatafile”，选择和project文件相同的文件夹，输入文件名称MyProject.dat，保存.第七章OPL界面例：IDEProject4、双击MyProject.dat，将下面的代码拷贝到右侧的编辑区，保存。运行文件，结果如图.Products={kluski,capellini,fettucine};Resources={flour,eggs};product=#[kluski:100,0.6,0.8,[0.5,0.2],capellini:200,0.8,0.9,[0.4,0.4],fettucine:300,0.3,0.4,[0.3,0.6]]#;capacity=[20,40];注意：项目可以有多个dat文件。一个dat中的变量定义可能参考另一个dat文件，IDE调取dat文件的顺序是从上到下。因此，可以通过点选dat文件右键菜单的moveup来调整顺序。另外，从项目中移除一个文件也可以通过右键菜单来实现。第七章OPL界面例：IDEProject另外，IDE也支持同时打开多个项目。例如，图中打开了4个项目，红色的、单选框选中的是当前项目。当前项目可以通过右键菜单中的“setasactiveproject”来设定。第七章OPL界面例：IDEProject5、在execute处设置一个断点，然后运行项目。和高级语言的Debug按钮类似：停止运行暂停（当程序长时间运行时）继续运行StepintoStepoutStepoverRuntocursor第七章OPL界面例：IDEProject6、取消断点，继续运行项目。下面以这个例子的结果为例，介绍IDE的界面元素。首先是Output窗口中的Console标签页：如果编译出错，则显示语法错误；如果求解成功显示最优解状态第七章OPL界面例：IDEProjectOutput窗口中的Solution标签页：显示局优解partialsolutions(如果有)和最优解。下面是另一个例子的结果。第七章OPL界面例：IDEProjectOutput窗口中的Infeasibility标签页：因为本例有解，所以标签页为空白。下面是另一个例子的结果。第七章OPL界面例：IDEProjectOutput窗口中的CPLEXLog标签页：显示CPLEX求解过程中的日志信息，包括每个迭代过程的换基过程第七章OPL界面例：IDEProjectOutput窗口中的CPLEXStatistics标签页：显示CPLEX求解的各种统计信息，包括变量个数、约束个数、算法类型、迭代次数等等。第七章OPL界面例：IDEProjectOutput窗口中的Profiler标签页：右面是执行步骤，左面是计算时间和使用内存。通过分析这些信息，可以改进模型（缩短时间和减少内存）第七章OPL界面例：IDEProjectProfiler标签页中，执行步骤主要分为以下两类：左面的计算时间和使用内存的含义见下表：第七章OPL界面例：IDEProjectOutput窗口中的Log标签页：显示运行日志信息。第七章OPL界面例：IDEProject模型窗口显示如图。下面介绍IDE的模型窗口。7、关闭当前项目。第七章OPL界面例：IDEProject可以显示模型的类型、常量、变量、变量的初始化数据。8、重新调入刚才的项目，运行项目。用鼠标点选Data或者Variables中的变量或常量，下面的Property和Value会显示相应的值；同时，右面的编辑区也会定位的模型的相关代码处。第七章OPL界面例：IDEProject9、修改模型代码如下，然后重新运行项目。constraintct1;constraintct2;subjectto{ct1=forall(rinResources)sum(pinProducts)product[p].consumption[r]*