Agendamento de tarefas para um único recurso usando Prolog
-
23-09-2019 - |
Pergunta
Pesquisei aqui o melhor que pude e, embora tenha encontrado algumas questões relevantes, não acho que elas tenham abordado a questão em questão:
Suponha um único recurso e uma lista conhecida de solicitações para agendar uma tarefa.Cada solicitação inclui start_after, start_by, Expected_duration e ação.
O objetivo é agendar as tarefas para execução o mais rápido possível, mantendo cada tarefa agendada entre start_after e start_by.
Codifiquei um exemplo simples do Prolog que "pensei" que deveria funcionar, mas infelizmente tenho recebido erros durante o tempo de execução:">=/2:Os argumentos não são suficientemente instanciados”.
Qualquer ajuda ou conselho seria muito apreciado
startAfter(1,0).
startAfter(2,0).
startAfter(3,0).
startBy(1,100).
startBy(2,500).
startBy(3,300).
duration(1,199).
duration(2,199).
duration(3,199).
action(1,'noop1').
action(2,'noop2').
action(3,'noop3').
can_run(R,T) :- startAfter(R,TA),startBy(R,TB),T>=TA,T=<TB.
conflicts(T,R1,T1) :- duration(R1,D1),T=<D1+T1,T>T1.
schedule(R1,T1,R2,T2,R3,T3) :-
can_run(R1,T1),\+conflicts(T1,R2,T2),\+conflicts(T1,R3,T3),
can_run(R2,T2),\+conflicts(T2,R1,T1),\+conflicts(T2,R3,T3),
can_run(R3,T3),\+conflicts(T3,R1,T1),\+conflicts(T3,R2,T2).
% when traced I *should* see T1=0, T2=400, T3=200
Editar:o objetivo dos conflitos não estava certo:precisava de cláusula extra T>T1.
Editar:Aparentemente, minha meta de cronograma funciona se eu fornecer pares de solicitação e horário válidos ...mas estou tentando forçar o Prolog a encontrar valores válidos para T1..3 quando recebe R1..3?
Solução
Existem alguns problemas com a implementação original.Pode funcionar bem (com pequenas modificações) em um sistema de programação de lógica de restrição, mas não em Prolog direto.No Prolog, a ordem dos objetivos é crucial.Modifiquei o código para que funcione:
can_run(R, T) :-
startAfter(R,TA),
startBy(R,TB),
between(TA,TB,T).
conflicts(T,R1,T1) :-
duration(R1,D1),
T=<D1+T1,
T>=T1.
schedule(R1,T1,R2,T2,R3,T3) :-
can_run(R1,T1),
can_run(R2,T2),
R1 \= R2,
\+ conflicts(T1,R2,T2),
can_run(R3,T3),
R3 \= R1,
R3 \= R2,
\+ conflicts(T1,R3,T3),
\+ conflicts(T2,R1,T1),
\+ conflicts(T2,R3,T3),
\+ conflicts(T3,R1,T1),
\+ conflicts(T3,R2,T2).
between(Low, High, Between) :-
Between is Low
;
Low < High,
Next is Low + 1,
between(Next, High, Between).
Eu adicionei o uso do predicado entre/3 (um embutido definido em algumas implementações do Prolog).Ele gera os números inteiros entre dois pontos de extremidade determinados.
Adicionei verificações de desigualdade no cronograma/6 para forçar R1, R2 e R3 a terem valores diferentes.
Por fim, reordenei as metas em cronograma/6 para garantir que o predicado can_run/2 fosse avaliado para um par de variáveis Ri/Ti antes que essas variáveis fossem verificadas por conflitos/3.
O agendamento de consulta(R1,T1,R2,T2,R3,T3) é executado por vários minutos e finalmente produz:
?-schedule(R1,T1,R2,T2,R3,T3)
R1 = 1
T1 = 0
R2 = 2
T2 = 400
R3 = 3
T3 = 200
Existem implementações muito mais eficientes para este problema.