Constraint-Based Scheduling: Applying Constraint Programming to Scheduling Problems

برنامه نویسی محدودیت یک پارادایم حل مسئله است که تمایز واضحی را بین دو جنبه محوری یک مسئله ایجاد می کند: (1) تعریف دقیق محدودیت هایی که مسئله را برای حل تعریف می کنند و (2) الگوریتم ها و اکتشافات را قادر می سازد انتخاب تصمیم برای حل مشکل
به دلیل این قابلیت ها است که برنامه نویسی محدودیت به طور فزاینده ای به عنوان یک ابزار حل مسئله برای حل مشکلات زمان بندی استفاده می شود. از این رو برنامه ریزی مبتنی بر محدودیت به عنوان یک زمینه مطالعاتی توسعه یافت.
هدف این کتاب ارائه مروری بر پرکاربردترین تکنیک‌های زمان‌بندی مبتنی بر محدودیت است. با پیروی از اصول برنامه نویسی محدودیت، این کتاب از سه بخش مجزا تشکیل شده است:

• فصل اول به معرفی اصول اولیه برنامه نویسی محدودیت می پردازد و مدلی از محدودیت هایی ارائه می دهد که اغلب در مسائل زمان بندی با آن مواجه می شوند.
• فصل‌های 2، 3، 4 و 5 بر انتشار محدودیت‌های منابع متمرکز شده‌اند که معمولاً مسئول \"سختی\" مشکل زمان‌بندی هستند.
• فصل های 6، 7 و 8 به حل چندین مشکل زمان بندی اختصاص یافته است. این مثال‌ها کاربرد و کارایی عملی روش‌های انتشار محدودیت‌های فصل‌های قبل را نشان می‌دهند. آنها همچنین نشان می‌دهند که علاوه بر انتشار محدودیت، اکتشاف فضای جستجو باید با در نظر گرفتن ویژگی‌های خاص مسئله در نظر گرفته شده با دقت طراحی شود (به عنوان مثال، روابط تسلط، تقارن‌ها، استفاده احتمالی از قوانین تجزیه).

Constraint Programming is a problem-solving paradigm that establishes a clear distinction between two pivotal aspects of a problem: (1) a precise definition of the constraints that define the problem to be solved and (2) the algorithms and heuristics enabling the selection of decisions to solve the problem.
It is because of these capabilities that Constraint Programming is increasingly being employed as a problem-solving tool to solve scheduling problems. Hence the development of Constraint-Based Scheduling as a field of study.
The aim of this book is to provide an overview of the most widely used Constraint-Based Scheduling techniques. Following the principles of Constraint Programming, the book consists of three distinct parts:

• The first chapter introduces the basic principles of Constraint Programming and provides a model of the constraints that are the most often encountered in scheduling problems.
• Chapters 2, 3, 4, and 5 are focused on the propagation of resource constraints, which usually are responsible for the "hardness" of the scheduling problem.
• Chapters 6, 7, and 8 are dedicated to the resolution of several scheduling problems. These examples illustrate the use and the practical efficiency of the constraint propagation methods of the previous chapters. They also show that besides constraint propagation, the exploration of the search space must be carefully designed, taking into account specific properties of the considered problem (e.g., dominance relations, symmetries, possible use of decomposition rules).