AMPL (lenguaje de programación)

AMPL (abreviatura de A Mathematical Programming Language) es un lenguaje de alto nivel para el modelado algebraico y la representación de problemas a gran escala de alta complejidad. AMPL fue desarrollado por Robert Fourer, David Gay y Brian Kernighan en Bell Laboratories en 1985 para describir y resolver problemas complejos de optimización y programación. Los autores de AMPL recibieron el premio Operations Research Society of America en 1993. AMPL no resuelve los problemas directamente, sino que recurre a "solucionadores" externos adecuados, tanto de código abierto como comerciales (CBC, CPLEX, FortMP, MINOS, IPOPT, SNOPT, KNITRO y LGO). Los problemas se transfieren a los solucionadores en forma de archivos nl. AMPL es utilizado por más de 200 clientes corporativos, así como por agencias gubernamentales e instituciones académicas. Una de las ventajas de AMPL es la similitud de su sintaxis con la notación matemática de los problemas de optimización. Esto permite una definición muy concisa y fácil de leer de un problema de optimización. Muchos solucionadores modernos disponibles en el servidor NEOS (anteriormente alojado en el Laboratorio Nacional de Argonne, ahora alojado en la Universidad de Wisconsin, Madison University of Wisconsin, Madison [3]) aceptan entrada AMPL. Según las estadísticas de NEOS, AMPL es el formato más popular para presentar problemas de programación matemática.

Funciones

AMPL combina estilos de programación declarativos e imperativos . Los modelos de optimización se formulan utilizando elementos de un lenguaje declarativo: conjuntos, parámetros escalares y multidimensionales, variables de decisión, funciones objetivo y restricciones, que permiten describir brevemente la mayoría de problemas en el campo de la optimización matemática. Los procedimientos y operadores disponibles en AMPL le permiten: - intercambiar datos con fuentes de datos externas como hojas de cálculo, bases de datos, XML, CSV y archivos de texto; - Realizar el procesamiento previo y posterior de los datos del modelo de optimización; - Implementar algoritmos híbridos para resolver tipos de problemas para los que no existen solucionadores eficientes directos; - Modelo y datos separados, lo que simplifica enormemente la reutilización de modelos y soluciones y simplifica la construcción de problemas de optimización a gran escala;

AMPL admite una amplia gama de tipos de tareas, que incluyen:

• Programación lineal
• programación cuadrática
• Programación no lineal
• Programación entera mixta
• Programación cuadrática de enteros mixtos con o sin restricciones cuadráticas convexas
• Programación no lineal entera mixta
• Programación de cono de segundo orden
• Optimización global
• Problemas de programación semidefinida con desigualdades matriciales bilineales
• Problemas de la teoría de la complementariedad (MPEC) en variables discretas o continuas
• Programación restringida [1]

• El usuario puede interrumpir el proceso de solución en cualquier momento
• Los errores del solucionador no afectan al intérprete.
• La versión de 32 bits de AMPL se puede utilizar con el solucionador de 64 bits y viceversa.

La interacción con el solucionador se realiza a través de una interfaz nl bien definida.

Disponibilidad

AMPL está disponible para muchos sistemas operativos populares de 32 y 64 bits , incluidos Linux , macOS , Solaris , AIX y Windows . [2] Traductor es un software patentado mantenido por AMPL Optimization LLC. Sin embargo, existen varios servicios en línea que brindan herramientas y soluciones de modelado gratuitas utilizando AMPL. [3] [4] También están disponibles una versión gratuita para estudiantes con funcionalidad limitada y una versión gratuita con todas las funciones para cursos académicos. [5]

AMPL se puede utilizar desde Microsoft Excel a través del complemento SolverStudio Excel.

La biblioteca AMPL Solver (ASL), que le permite leer archivos nl y proporciona una diferenciación automática, es de código abierto. Se utiliza en muchos solucionadores para implementar la conexión AMPL.

Historia

Esta tabla representa hitos importantes en la historia de AMPL.

Modelo de muestra

El problema de transporte de George Danzig se usa para proporcionar un ejemplo de un modelo AMPL. Esta tarea busca el programa de envío de menor costo que satisfaga los requisitos de suministro del mercado y de la fábrica. [catorce]