如何鑒別開料優(yōu)化軟件的計(jì)算能力？ 　 一、優(yōu)化率是一個(gè)硬指標(biāo) 　　開料優(yōu)化軟件的主要目標(biāo)是在完成生產(chǎn)任務(wù)的前提下盡可能節(jié)省原材料。雖然節(jié)約原材料不是的目標(biāo)，但確實(shí)是一個(gè)很重要的原因。 　　我接觸過一些些客戶，他們認(rèn)為關(guān)鍵是要省時(shí)省力，在這個(gè)前提下再幫我省材料。不過當(dāng)他們看到一個(gè)好的切割方案比差的切割方案能節(jié)省十幾塊原板時(shí)，又不由自主地傾向于選擇比較節(jié)省材料的方案。 　　其實(shí)讓開料方案做到能省時(shí)省力不需要太多的技術(shù)含量，但是，要做到較省材料卻是一個(gè)很難的數(shù)學(xué)問題。所以，鑒別開料優(yōu)化軟件一定要從切割優(yōu)化率（或者材料利用率）入手，只有在這個(gè)方面軟件過了關(guān)，才能考慮其它因素。 二、如何考察軟件的優(yōu)化率 　　考察一個(gè)算法的性能是一件非常復(fù)雜的事情。拿較限切割來說，她的每一個(gè)新版本都要對許多方案進(jìn)行比較篩選?！遁^限切割2006》是從9個(gè)算法方案中選擇出來的。 　　有時(shí)又一個(gè)方案表現(xiàn)很好，另外一些情況下，其它的算法表現(xiàn)要好一些。明確說明那些算法更有，確實(shí)有一定的難度。不過我們測試小組總結(jié)出一些經(jīng)驗(yàn)，不妨可以作為參考。 三、優(yōu)化算法原理 　　開料優(yōu)化計(jì)算是一種叫做組合較優(yōu)化的數(shù)學(xué)問題。這類問題的基本解法就是反復(fù)比較各種可能的零件排列情況，從中尋找較優(yōu)的方案。 　　可能有人說了，辦法這么簡單，還用得著計(jì)算機(jī)嗎？ 　　問題是，零件的排列情況太多了。一個(gè)不太復(fù)雜的切割任務(wù)就會(huì)有上千萬種可能的排列方案，更復(fù)雜的就不用說了。計(jì)算機(jī)解決這類問題的辦法和解決計(jì)算機(jī)下全部象棋的的思路基本上是一樣的，就是開足馬力去搜索各種情況。 　　現(xiàn)在世界上計(jì)算速度較快、存儲(chǔ)量非常大的計(jì)算機(jī)也不可能去搜索全部排列。因此，人們在設(shè)計(jì)程序時(shí)就會(huì)投機(jī)取巧，想辦法減少搜索的范圍。實(shí)際上，搜索的范圍一般連全部情況的 0.0001% 可能不到（我可以打保票，肯定達(dá)不到這個(gè)范圍）。 　　用這種辦法搜索，你可能已經(jīng)感覺出來會(huì)有“大魚”漏網(wǎng)啦！ 三、“一步棋”計(jì)算能力——單作業(yè)優(yōu)化測試 　　考察算法和考察棋手的思路差不多。我們先看一下棋手在看一步棋的時(shí)候是否考慮的比較周全，然后再看這個(gè)棋手有沒有看到許多步棋之后的前瞻能力。這里我們先考察算法“一步棋”的計(jì)算能力。 　　下面是南京華冠提供的一個(gè)例子，看似簡單，卻很容易把一些算法放倒。本來一張?jiān)寰涂梢酝瓿傻?，如果?jì)算不周就會(huì)需要兩張?jiān)?。較佳利用率的正確答案是高標(biāo)準(zhǔn)，但是有些算法就會(huì)給出50%的答案。如果是這樣的話，這個(gè)算法就需要改進(jìn)了。 　　在《較限切割》家族中，s4 和 2005 未能通過這個(gè)測試?！遁^限切割2006》順利過關(guān)，下圖是 2006 給出的答案： 　　上面這個(gè)測試只有一份作業(yè)（原板也只需要一張），我們稱之為單作業(yè)測試。主要考察算法在針對單個(gè)作業(yè)時(shí)是否存在缺點(diǎn)。這和下棋一樣，首先我們不需要棋手能往后看多少步棋，能把眼下這一步棋走好就行了。 四、看多步棋的能力——算法的“前瞻性” 　　下象棋有丟卒保車之說，也就是，為了整體利益可以放棄眼下的局部利益，這需要棋手有看多步棋的能力。 　　優(yōu)化計(jì)算策略也是一樣的道理。算法的“前瞻性”就是測試算法是否具有舍棄當(dāng)前的局部有優(yōu)化率，而謀求整體較佳優(yōu)化率的能力。下面這個(gè)測試案例是根據(jù)大連興達(dá)提供的案例編制的。這個(gè)測試可以有效地鑒別一個(gè)算法是否有“前瞻性”。有前瞻性的算法應(yīng)該給出“99.9%”的切割優(yōu)化率，而沒有前瞻性的算法則會(huì)給出“59.96%”的切割優(yōu)化率。 　　還有一個(gè)更為復(fù)雜的測試，正確的切割優(yōu)化率應(yīng)該是“高標(biāo)準(zhǔn)”，如果算法也能得到“高標(biāo)準(zhǔn)”結(jié)果，前瞻性測試就基本上通過了。參見下圖： 　　在《較限切割》家族中，S4及其以前的版本是沒有前瞻性能力的。2005和2006版本在這方面都做得相當(dāng)好。 六、像大師一樣洞察結(jié)局——篩選“垃圾”零件能力 　　優(yōu)化算法的較高境界就是在排靠前個(gè)零件的時(shí)候就能預(yù)料的較后一個(gè)零件應(yīng)該如何排放，正如一名超級棋手能夠從開局洞察較終結(jié)局一樣?！遁^限切割2006》毫無疑問在這個(gè)方面比她以前的版本做的都要好。 　　怎樣判斷算法“動(dòng)察結(jié)局”的能力呢？問題起因于下面這個(gè)現(xiàn)象。 　　有不少客戶反映，有時(shí)候如果把切割任務(wù)中的零件去掉一個(gè)或幾個(gè)，計(jì)算出來的優(yōu)化率會(huì)相當(dāng)高，如果把這一個(gè)或者幾個(gè)小零件加進(jìn)去，計(jì)算結(jié)果就變得非常差勁。 　　我們把這些影響整體優(yōu)化率的小零件戲稱為“垃圾”零件。例如：把上面那個(gè)測試的第10個(gè)零件的數(shù)量由原來的10改為11，這樣等于添加了一個(gè)小零件。我們很容易想到，合理的切割方案肯定是在前面那個(gè)優(yōu)化率為高標(biāo)準(zhǔn) 的方案后面添加一個(gè)新的作業(yè)，新作業(yè)里只排放著一個(gè)新添加的零件。但對于沒有“垃圾”鑒別能力的算法來講，很可能把這個(gè)新添加的“垃圾”零件排放到前面的任務(wù)里，而把其它非“垃圾”零件排擠到較后這個(gè)作業(yè)中來。 下圖給出了這樣一個(gè)不幸的結(jié)果——新添加的10號零件被排入前面的作業(yè)，5號零件被擠到較后一個(gè)切割作業(yè)里來。 　　《較限切割2006》對這個(gè)問題處理得很好，我們參考一下她給出的較后一份作業(yè)： 　　強(qiáng)大的洞察能力能夠有效地鑒別影響優(yōu)化率的“垃圾”零件，不僅能夠提高材料利用率，而且對余料的處理也更令人滿意。 結(jié)論 　　算法通過了上面這三關(guān)后，才基本上具備實(shí)用價(jià)值。這個(gè)時(shí)候才有資格去犧牲優(yōu)化率，換取其它方面的優(yōu)勢——例如，余料更合理、切割更方便等等。 請登陸: www.queek.com.cn 查看更多信息