Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Comparative study of the capabilities of optimization modeling languages: Pyomo, JuMP and AMPL

Krzysztof Robert Wyskiel

Abstract

The aim of this thesis is, as said in the title, comparative study of the three optimization modeling languages and their capabilities: Pyomo, JuMP and AMPL. The study consisted of implementing and solving few optimization problems with different levels of complexity in every presented language. Models used in this thesis are following: - the shortest path in a directed graph - decomposition of the Powell20 problem with branch-and-price method - flood control problem Every implemented solution in all three languages was then solved using a corresponding solwer for given problem class. It was performed many times for different input data to ensure that designed models are indeed working. Subsequently, the assessment of the listed environments was made, taking into account various criteria, such as: the availability of specific structures for given problem classes (e.g. arcs in the graph task), ways to define constraints and objective functions, declarations and operations on input data sets, as well as convenience and effectiveness of implementation, expressed, for example, through the size of the code. A list of advantages and disadvantages of particular languages was also presented and recommendations regarding the use of the discussed languages were proposed.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Krzysztof Robert Wyskiel (FEIT/AK) Krzysztof Robert Wyskiel,, The Institute of Control and Computation Engineering (FEIT/AK)Faculty of Electronics and Information Technology (FEIT)
Title in Polish
Badania porównawcze możliwości języków modelowania optymalizacyjnego: Pyomo, JuMP oraz AMPL
Supervisor
Andrzej Karbowski (FEIT/AK) Andrzej Karbowski,, The Institute of Control and Computation Engineering (FEIT/AK)Faculty of Electronics and Information Technology (FEIT)
Certifying unit
Faculty of Electronics and Information Technology (FEIT)
Affiliation unit
The Institute of Control and Computation Engineering (FEIT/AK)
Study subject / specialization
, Informatyka (Computer Science)
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
07-02-2019
Issue date (year)
2019
Reviewers
Andrzej Karbowski (FEIT/AK) Andrzej Karbowski,, The Institute of Control and Computation Engineering (FEIT/AK)Faculty of Electronics and Information Technology (FEIT) Andrzej Stachurski (FEIT/AK) Andrzej Stachurski,, The Institute of Control and Computation Engineering (FEIT/AK)Faculty of Electronics and Information Technology (FEIT)
Keywords in Polish
modelowanie, optymalizacja, najkrótsza ścieżka, metoda cen, sterowanie falą powodziową
Keywords in English
modeling, optimization, shortest path, branch-and-price, flood wave control
Abstract in Polish
Celem niniejszej pracy inżynierskiej są tytułowe badania porównawcze możliwości trzech języków modelowania optymalizacyjnego: Pyomo, JuMP oraz AMPL. Badania te polegały na implementacji i rozwiązaniu kilku problemów optymalizacyjnych o różnych stopniach złożoności w każdym z wymienionych języków. Modele wykorzystane w pracy są następujące: - najkrótsza ścieżka w grafie skierowanym, - dekompozycja metodą cen zadania Powell20, - zadanie sterowania falą powodziową. Każde zaimplementowane zadanie we wszystkich trzech środowiskach zostało następnie rozwiązane przy użyciu odpowiedniego solwera dla danej klasy problemu. Przeprowadzone to zostało wielokrotnie dla różnych danych wejściowych w celu sprawdzenia poprawności działania zaprojektowanych modeli. Następnie dokonano oceny wymienionych środowisk, przy czym wzięte zostały pod uwagę różne kryteria, takie jak: dostępność specyficznych struktur dla danych typów problemów (np. łuki w zadaniu grafowym), sposoby definiowania ograniczeń i funkcji celu, deklaracje i operacje na zbiorach danych wejściowych, a także wygoda i efektywność implementacji, wyrażone m.in. poprzez wielkość kodu. Dokonano również zestawienia wad i zalet poszczególnych środowisk oraz przedstawione zostały rekomendacje dotyczące wykorzystania omawianych języków.
File
  • File: 1
    Badania_porównawcze_Pyomo_JuMP_i_AMPL.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 31917

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT0930ebf8056e43ccad7ca573d5c56724/
URN
urn:pw-repo:WUT0930ebf8056e43ccad7ca573d5c56724

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page