Matemaattiset ohjelmistot lineaarisen optimoinnin apuvälineenä

Abstract

Tutkielma käsittelee matemaattisia ohjelmistoja lineaarisen optimoinnin kannalta. Lineaarinen optimointi on monilla tieteenaloilla käytetty menetelmä arkipäiväisten toimintojen suunnittelun, toteutuksen ja tehokkuuden parantamisen apuväline. Optimointimallit ovat usein laajoja, jolloin myös muuttujien lukumäärä kasvaa, joten tehokkuuden takaamiseksi on tärkeää hyödyntää ohjelmistoja lineaaristen optimointiongelmien ratkaisemisessa. Tutkielmassa tutustutaan tarkemmin opiskelijan kannalta hyödyllisiin ohjelmistoihin, niiden käyttöön ja olemassa oleviin lineaarisen optimoinnin ratkaisualgoritmeihin.

Tutustuttaessa laajaan valikoimaan matemaattisia ohjelmistoja, havaittiin lineaarisen optimoinnin ja opiskelijan kannalta hyviksi vaihtoehdoiksi kaupalliset ohjelmistot Mathematica ja CPLEX (saatavilla ilmaisversio) sekä ilmaisohjelmisto R. Jokaisessa ohjelmistossa on monipuoliset lineaarisen optimointiongelman ratkaisualgoritmit, joiden avulla luotettavan ratkaisun saaminen on todennäköistä. Ohjelmistot ovat myös helposti laajennettavissa erilaisten funktiopakettien ja lisäosien avulla.

Ohjelmistot CPLEX ja R ovat hyvin varteenotettavat vaihtoehdot opiskelijan kannalta. Ne tarjoavat jopa monipuolisemmat puitteet lineaarisen optimointimallin ratkaisemiseksi kuin melko kallis kaupallinen ohjelmisto Mathematica. Niihin on saatavilla tuhansia laajennuksia ja komentosarjoja sekä välineet diagnosoida esiintyviä suoritusongelmia Mathematicaa tehokkaammin.