Multi-Stage (Dynamic) Programming

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Multi-Stage (Dynamic) Programming. Dynamic Programming. Biasanya masalah RO diselesaikan secara tunggal dan sekaligus ( sekali pukul) - PowerPoint PPT Presentation

Text of Multi-Stage (Dynamic) Programming

  • Multi-Stage (Dynamic) Programming

  • Dynamic ProgrammingBiasanya masalah RO diselesaikan secara tunggal dan sekaligus ( sekali pukul)DP intinya memecah (mendekomposisi) problem menjadi subproblem yang lebih kecil dan kemudian menggabungkan (mengkomposisi) kembali subproblem2 tsb untuk mendapatkan jawaban yang diinginkan

  • Ciri-ciri Dynamic Programming Keputusan suatu masalah ditandai optimisasi pada tahap berikutnya.Masalah yang akan diselesaikan harus dipisah menjadi n subproblem.DP berhubungan dengan problem2 dimana pilihan dibuat pada masing2 stage (tahap2). Seluruh kemungkinan dicerminkan oleh state (keadaan2)

  • Ciri-ciri Dynamic ProgrammingSetiap keputusan pada tahap-tahap mempunyai fungsi return yang akan mengevaluasi pilihan yang dibuat thd tujuan keseluruhannya (max/min).Tahap proses keputusan dihubungkan dengan tahap yang berdekatan melalui fungsi transisi.Ada hubungan rekursif yang menghubungkan optimasi thp n dg thp (n-1) atau menghubung- kan optimasi thp n dengan thp (n+1).

  • Ciri-ciri Dynamic Programming

    Hubungan itu ada dua, yaitu :Forward recursive equationBackward recursive equation

  • Forward recursive equation

    f0(X0) = 0

    fj*(Xj) = opt { Rj(kj) @ f*j-1(Xj@kj) }

    J = 1,2,3, n

  • Forward recursive equation

    f0(X0) = 0

    f1*(X1) = opt { R1(k1) @ f*0(X1@k1) }

    f2*(X2) = opt { R2(k2) @ f*1(X2@k2) }

    f3*(X3) = opt { R3(k3) @ f*2(X3@k3) }dst sampai dg nJ = 1,2,3, n

  • Backward recursive equation

    fn+1(Yn+1) = 0

    fj*(Yj) = opt { Rj(kj) @ f*j+1(Yj@kj) }

    J = 1,2,3, n

  • Backward recursive equation

    fn+1(Yn+1) = 0

    fn*(Yn) = opt { Rn (kn) @ f*n+1(Yn@kn) }

    fn-1*(Yn-1) = opt { Rn-1(kn-1) @ f*n(Yn-1@kn-1) }

    fn-2*(Yn-2) = opt { Rn-2(kn-2) @ f*n-1(Yn-2@kn-2) }dst.. sampai dg n =1J = 1,2,3, n

  • Arti simbol :f*(X) atau f*(Y) fungsi return optimumX atau Y state (keadaan)X@k atau Y@k fungsi transisij stage (tahap) ke jK variabel keputusan@ simbol matematika (+,-,x, : ,akar dll)

  • Model Dynamic ProgrammingMasalah Penentuan Route

    Masalah Alokasi

    Masalah Muatan (knapsack)

    Masalah Capital Budgeting

  • Masalah Penentuan RouteSuatu sistem jalan menghubungkan 3 sumber yang akan membawa sampah ke dua tempat pembuangan limbah. Tiap-tiap garis lurus membutuhkan 1 hari untuk menempuh jarak dari 1 node ke 1 node berikutnya. Sehingga diperlukan 4 hari perjalanan dari H ke D.

  • Masalah Penentuan RoutePada tiap node terdapat pemeriksaan dan penempatan ulang dari limbah tersebut yang menyebabkan keterlambatan. Lamanya waktu keterlambatan yang dapat diantisipasi ditunjukkan dalam bilangan yang berada dalam node tersebut. Tujuannya menentukan suatu route sehingga keterlambatan pengangkutan tersebut minimum ??

  • Masalah Penentuan RouteH1H2H34336574432D1D2Tahap 1Tahap 2Tahap 3

  • Masalah Penentuan Route

    Diselesaikan dengan cara Backward (mundur) sebagai berikut !!

  • Masalah Penentuan RouteH1H2H34336574432D1D2Tahap 1Tahap 2Tahap 3432

  • Masalah Penentuan RouteH1H2H34336574432D1D2Tahap 1Tahap 2Tahap 34328

  • Masalah Penentuan RouteH1H2H34336574432D1D2Tahap 1Tahap 2Tahap 343289

  • Masalah Penentuan RouteH1H2H34336574432D1D2Tahap 1Tahap 2Tahap 3432896

  • Masalah Penentuan RouteH1H2H34336574432D1D2Tahap 1Tahap 2Tahap 34328961211912

  • Masalah Penentuan RouteH1H2H34336574432D1D2Tahap 1Tahap 2Tahap 34328961211912

  • Masalah Penentuan RouteH1H2H34336574432D1D2Tahap 1Tahap 2Tahap 34328961211912

  • Masalah Penentuan RouteH1H2H34336574432D1D2Tahap 1Tahap 2Tahap 34328961211912

  • Masalah Penentuan RouteH1H2H34336574432D1D2Tahap 1Tahap 2Tahap 34328961211912

  • Masalah Penentuan RouteH1H2H34336574432D1D2Tahap 1Tahap 2Tahap 34328961211912

  • Masalah Penentuan RouteH1H2H34336574432D1D2Tahap 1Tahap 2Tahap 34328961211912Minimum keterlambatan 9 hari

  • Masalah AlokasiKeuntungan pd empat macam kegiatan merupakan fungsi dari jam kerja yang dialokasikan pd masing2 kegiatan dituangkan dalam tabel berikut ini . Jika setiap hari tersedia 4 jam kerja, bagaimana alokasi waktu sehingga keuntungan perharinya maksimum ???

  • Masalah Alokasi

  • Masalah AlokasiKegiatan Tahap ( stage )Xj adalah banyaknya jam kerja yang dialokasikan pada tahap j. Pj(Xj) adalah keuntungan dari alokasi X jam kerja pd kegiatan j.

    Maks : Z = P1(X1) + P2(X2) + P3(X3) + P4(X4)Kendala : X1 + X2 + X3 + X4 = 4 dan X1 , X2, X3 , X4 0

  • Masalah AlokasiState ( keadaan) nya disimbolkan dengan Yj , dimana :Y1 = juml jam kerja yang disediakan pada tahap 1,2,3,4Y2 = juml jam kerja yang disediakan pada tahap 2,3,4Y3 = juml jam kerja yang disediakan pada tahap 3,4Y4 = juml jam kerja yang disediakan pada tahap 4

  • Masalah AlokasiSedangkan fungsi keuntungan tiap stage (tahap) adalah :f*4(Y4)= keuntungan optimum pada tahap 4 dgn Y4 tertentu f*3(Y3)= keuntungan optimum pada tahap 3,4 dgn Y3 tertentu f*2(Y2)= keuntungan optimum pada tahap 2,3,4 dgn Y2 tertentuf*1(Y1)= keuntungan optimum pada tahap 1,2,3,4 dgn Y1 tertentu

  • Tahap 4 : f*4(Y4) =maks {P4(X4)} dgn f5(Y5) = 0

  • Tahap 3 : f*3(Y3) =maks {P3(X3) + f*4(Y4) }

  • Tahap 2 : f*2(Y2) = maks {P2(X2) + f*3(Y3) }

  • Tahap 1 : f*1(Y1) = maks {P1(X1) + f*2(Y2) }

  • Jadi keuntungan maks adalah 12, dengan beberapa alokasi alternatif sbb :

  • Masalah Muatan (Knapsack)

    Sebuah perusahaan angkutan sedang mempertimbangkan mengangkut 3 jenis barang. Berat masing-masing barang dan biaya angkutannya seperti pada tabel di bawah . Armada tersebut memiliki kapasitas maks. W = 5 ton. Barang apa saja yang harus diangkut dan berapa banyaknya agar penerimaan maksimum ??

  • Masalah Muatan (Knapsack)

  • Masalah Capital BudgetingSebuah perusahaan memiliki beberapa usulan proyek dari ketiga pabriknya guna kemungkinan pengembangan. Masing-masing pabrik memasukkan proposalnya beserta biaya(Cost) dan penerimaan (Revenue) nya seperti tabel di bawah. Proposal dengan biaya nol berarti tidak ada dana yang dialokasikan pada suatu pabrik. Tujuan perusahaan adalah memaksimumkan seluruh penerimaan, dari alokasi dana yang dimiliki sebesar 5 milyar ???

  • Masalah Capital Budgeting

  • Masalah Capital BudgetingDIKERJAKAN UNTUK PR_ 9