mpsread

LP および MILP 最適化データの MPS ファイルの読み取り

構文

problem = mpsread(mpsfile)

problem = mpsread(mpsfile,'ReturnNames',true)

説明

problem = mpsread(mpsfile) は、線形計画法 (LP) および混合整数線形計画法 (MILP) の問題のデータを読み取ります。これによって、intlinprog または linprog ソルバーが受け入れる構造体にデータが返されます。

problem = mpsread(mpsfile,'ReturnNames',true) は、返された problem 構造体に、mpsfile 内に変数と制約の名前が格納された variableNames フィールドと constraintNames フィールドを追加します。

例

MPS ファイルのインポートおよび実行

mps ファイルを読み込み、記述されている問題を解きます。

公開リポジトリから eil33-2.mps ファイルを読み込みます。問題のタイプを表示します。

gunzip("https://miplib.zib.de/WebData/instances/eil33-2.mps.gz")
problem = mpsread("eil33-2.mps")

Running HiGHS 1.7.0 (git hash: n/a): Copyright (c) 2024 HiGHS under MIT licence terms

problem = struct with fields:
          f: [4516×1 double]
      Aineq: [0×4516 double]
      bineq: [0×1 double]
        Aeq: [32×4516 double]
        beq: [32×1 double]
         lb: [4516×1 double]
         ub: [4516×1 double]
     intcon: [4516×1 double]
     solver: 'intlinprog'
    options: [1×1 optim.options.Intlinprog]

problem.intcon が空ではなく、problem.solver が 'intlinprog' であることがわかります。これは、整数線形計画問題です。

反復表示を抑制し、ソルバーの進行状況に応じてプロットを生成するように、オプションを変更します。

options = optimoptions("intlinprog",...
    Display="final",PlotFcn=@optimplotmilp);
problem.options = options;

intlinprog を呼び出して問題を解きます。

[x,fval,exitflag,output] = intlinprog(problem);

Optimal solution found.

Intlinprog stopped because the objective value is within a gap tolerance of the optimal value, options.AbsoluteGapTolerance = 1e-06. The intcon variables are integer within tolerance, options.ConstraintTolerance = 1e-06.

変数名と制約名の取得

mps ファイルを読み込んで、その変数名と制約名を取得します。

公開リポジトリから eil33-2.mps ファイルを読み込みます。返された問題構造体を表示します。

gunzip("https://miplib.zib.de/WebData/instances/eil33-2.mps.gz")
problem = mpsread("eil33-2.mps",ReturnNames=true)

Running HiGHS 1.7.0 (git hash: n/a): Copyright (c) 2024 HiGHS under MIT licence terms

problem = struct with fields:
                  f: [4516×1 double]
              Aineq: [0×4516 double]
              bineq: [0×1 double]
                Aeq: [32×4516 double]
                beq: [32×1 double]
                 lb: [4516×1 double]
                 ub: [4516×1 double]
             intcon: [4516×1 double]
             solver: 'intlinprog'
            options: [1×1 optim.options.Intlinprog]
      variableNames: [4516×1 string]
    constraintNames: [1×1 struct]

各タイプの最初の数個の名前を表示します。

problem.variableNames(1:4)

ans = 4×1 string
    "x1"
    "x2"
    "x3"
    "x4"

problem.constraintNames.eqlin(1:4)

ans = 4×1 string
    "c1"
    "c2"
    "c3"
    "c4"

問題に不等式制約は含まれていません。

problem.constraintNames.ineqlin

ans = 

  0×1 empty string array

入力引数

mpsfile — MPS ファイルへのパス

文字ベクトル | string スカラー

MPS ファイルへのパス。文字ベクトルまたは string スカラーとして指定されます。mpsfile は、MPS 形式のファイルでなければなりません。

メモ

• mpsread は、半連続的な制約または SOS 制約をサポートしません。

• mpsread は “固定書式” ファイルをサポートします。

• mpsread は objsense および objname などの拡張子をサポートしていません。

• mpsread は、以前に MPS ファイルの COLUMNS セクションに表示されなかった BOUNDS セクションの変数を暗黙的に無視します。

例: "documents/optimization/milpproblem.mps"

データ型: char | string

ReturnNames — MPS ファイルから変数名と制約名を返すことを示す名前と値のペア

false (既定値) | true

値が logical として指定された、MPS ファイルから変数名と制約名を返すことを示す名前と値のペア。false は、名前を返さないことを指定します。true は、problem 出力構造体に 2 つの追加のフィールドを返すように mpsread に指示します。

• problem.variableNames — 変数名の string 配列

• problem.constraintNames — 制約名の構造体:

  • problem.constraintNames.eqlin — 線形等式制約名の string 配列

  • problem.constraintNames.ineqlin — 線形不等式制約名の string 配列

problem 構造体不等式制約の problem.Aineq と problem.bineq は problem.constraintNames.ineqlin 内の名前と同じ順序です。同様に、制約の problem.Aeq と problem.beq は problem.constraintNames.eqlin 内の名前と同じ順序です。problem.variableNames の順序は、problem 構造体に対する linprog または intlinprog の実行後の解の変数 x の順序と同じです。

例: mpsread('filename','ReturnNames',true)

データ型: logical

出力引数

problem — 問題構造体

構造体

問題構造体。次のフィールドをもつ構造体として返されます。

f	目的関数 f'*x を表すベクトル
intcon	整数値を取る変数を示すベクトル (LP では空、MILP では空でない)
Aineq	線形不等式制約 Aineq*x ≤ bineq の行列
bineq	線形不等式制約 Aineq*x ≤ bineq のベクトル
Aeq	線形等式制約 Aeq*x = beq の行列
beq	線形等式制約 Aeq*x = beq のベクトル
lb	下限のベクトル
ub	上限のベクトル
solver	'intlinprog' (intcon が空でない場合)、または 'linprog' (intcon が空の場合)
options	次のコマンドによって返される既定のオプション optimoptions(solver)
variableNames	MPS ファイルからの変数名を含む string 配列。このフィールドは、ReturnNames が true の場合にのみ表示されます。
constraintNames	MPS ファイルからの制約名を含む構造体。詳細については、ReturnNames を参照してください。このフィールドは、ReturnNames が true の場合にのみ表示されます。

mpsread は、problem.Aineq および problem.Aeq をスパース行列として返します。

バージョン履歴

R2015b で導入

R2024b: mpsread での HiGHS ソフトウェアの使用

MPS ファイルを intlinprog と linprog が受け入れる形式で読み取るために、mpsread で HiGHS オープンソース ソフトウェアが使用されるようになりました。mpsread の表示に HiGHS への参照が含まれるようになりました。

参考

intlinprog | linprog

トピック

• 線形計画法と混合整数線形計画法