
Соколинский Леонид Борисович, д.ф.-м.н., профессор, заведующий кафедрой системного программирования, Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет) (Челябинск, Российская Федерация) Соколинская Ирина Михайловна, к.ф.-м.н., доцент кафедры математического обеспечения информационных технологий, Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет) (Челябинск, Российская Федерация) В статье представлена новая версия масштабируемого итерационного метода линейного программирования, получившего название «апекс-метод». Ключевой особенностью этого метода является построение пути, близкого к оптимальному, на поверхности допустимой области от определенной начальной точки до точного решения задачи линейного программирования. Оптимальный путь — это путь движения по поверхности многогранника в направлении максимального увеличения или уменьшения значения целевой функции в зависимости от того, ee максимум или минимум необходимо найти. Апекс-метод основан на схеме предиктор-корректор и состоит из двух стадий: Quest (предиктор) и Target (корректор). На стадии Quest вычисляется грубое начальное приближение задачи линейного программирования. Основываясь на этом начальном приближении, на стадии Target вычисляется решение задачи линейного программирования с заданной точностью. Основная операция, используемая в апекс-методе, — это операция, которая вычисляет псевдопроекцию, являющуюся обобщением метрической проекции на выпуклое замкнутое множество. Псевдопроекция используется как на стадии Quest, так и на стадии Target. Представлен параллельный алгоритм, использующий фейеровское отображение для вычисления псевдопроекции. Получена аналитическая оценка ресурса параллелизма для этого алгоритма. Также приведен алгоритм, реализующий стадию Target, и доказана его сходимость. Описаны вычислительные эксперименты на кластерной вычислительной системе по применению апекс-метода для решения различных задач линейного программирования. The article presents a new scalable iterative method for linear programming, called the apex method. The key feature of this method is constructing a path close to optimal on the surface of the feasible region from a certain starting point to the exact solution of the linear programming problem. The optimal path refers to a path of minimum length according to the Euclidean metric. The apex method is based on the predictor-corrector framework and proceeds in two stages: Quest (predictor) and Target (corrector). The Quest stage calculates a rough initial approximation of the linear programming problem. The Target stage refines the initial approximation with a given precision. The main operation used in the apex method is an operation that calculates the pseudoprojection, which is a generalization of the metric projection to a convex closed set. This operation is used both in the Quest stage and in the Target stage. A parallel algorithm using a Fej´er mapping to compute the pseudoprojection is presented. An analytical estimation of the parallelism degree of this algorithm is obtained. Also, an algorithm implementing the Target stage is given. The convergence of this algorithm is proven. The results of applying the apex method for solving various linear programming problems are presented. Исследование выполнено при финансовой поддержке РНФ (проект № 23-21-00356).
Fej´er mapping, параллельный алгоритм, linear programming, apex method, линейное программирование, projection-type method, iterative method, scalability evaluation, итерационный метод, parallel algorithm, фейеровское отображение, оценка масштабируемости, УДК 519.852, апекс-метод, метод проекционного типа
Fej´er mapping, параллельный алгоритм, linear programming, apex method, линейное программирование, projection-type method, iterative method, scalability evaluation, итерационный метод, parallel algorithm, фейеровское отображение, оценка масштабируемости, УДК 519.852, апекс-метод, метод проекционного типа
| selected citations These citations are derived from selected sources. This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically). | 0 | |
| popularity This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network. | Average | |
| influence This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically). | Average | |
| impulse This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network. | Average |
