Polynomdarstellungen von Polyedern

نویسنده

  • Martin Henk
چکیده

Eine der erfolgreichsten Strategien zum Lösen von kombinatorischen Optimierungsproblemen ist der polyedrische Ansatz. Dabei wird dem kombinatorischen Optimierungsproblem ein Polytop zugeordnet, das sich aus der konvexen Hülle der zulässigen Lösungen des Problems ergibt. Eine solche Darstellung eines Polytops als konvexe Hülle von endlich vielen Punkten bezeichnet man als V-Darstellung. Um nun Algorithmen zur Lösung von (eventuell auch ganzzahligen) linearen Optimierungsproblemen auf dieses Polytop anwenden zu können, bedarf es jedoch, vereinfacht ausgedrückt, einerH-Darstellung des Polytops, d.h. einer Beschreibung des Polytops als Lösungsmenge eines linearen Ungleichungssystems (siehe z.B. [GLS93, Sch98]). Bei diesem Wechsel der Darstellungen treten nun mehrere Probleme auf. Zum Beispiel kennt man für viele kombinatorische Optimierungsprobleme keine vollständigen Beschreibungen durch lineare Ungleichungen. Oder aber es sind einfach zu viele Ungleichungen, die benötigt werden. Betrachtet man etwa das reguläre n-dimensionale Kreuzpolytop C n = conv{±ei : 1 ≤ i ≤ n}, gegeben als konvexe Hülle der 2n Einheitsvektoren ±ei ∈ R, so sind in einer H-Darstellung 2, und somit exponentiell viele lineare Ungleichungen notwendig:

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تاریخ انتشار 2007