利用Apache Thrift与GLPK构建分布式系统优化资本预算问题

本篇论文标题为《2015年Bat：信息学理学士学位论文——基于开源的GLPK与Apache Thrift的分布式资本预算问题解决方案》。该研究针对的是混合整数线性规划（MILP）工具箱GLPK，它原本不支持多线程和网络连接下的问题分发，这在现代高度并行和网络化的计算机环境中显得较为落后。作者Jochen Peters为了解决这一问题，设计并实现了使用Apache Thrift和GLPK的C-API开发的分布式系统。 论文的核心内容包括了以下几个方面： 1. 混合整数线性规划方法：GLPK工具箱内置了MILP方法，这对于解决资本预算问题（CBP）具有重要作用。然而，这些方法的局限性在于它们缺乏多线程支持和分布式处理能力。 2. 分布式解决方案的设计与实施：为了充分利用现代计算机系统的特性，作者决定采用开源的Apache Thrift框架，结合GLPK的C-API，构建了一个分布式系统。通过这个系统，资本预算问题能够在多台计算机上并行处理，实现了负载均衡，显著提高了求解速度。 3. 超线性加速：论文提到，在某些情况下，即使使用较少的硬件资源，分布式计算也能带来超线性的加速效果。通过将问题分解和并行化，将最优解决方案分配给多个运行的进程，整体解决CBP的速度得到了显著提升。 4. 比较与竞争力：面对商业工具如CPLEX和Gurobi的竞争，作者的分布式解决方案虽然基于开源技术，但其分布式能力和并行性能使其能够与这些商业化工具保持一定的竞争力。 5. 学位论文背景：这篇论文是Jochen Peters为获得信息学理学士学位而撰写的，展示了他在电讯工程和信息技术领域，特别是在软件工程和算法优化方面的实践和理论知识。 总结来说，这篇论文不仅是一项技术性的贡献，也是一次理论与实践相结合的研究尝试，展示了如何通过开源工具改进现有工具包，以适应日益复杂的IT环境。通过这种方式，作者不仅解决了资本预算问题的处理效率问题，也为其他类似项目提供了有价值的经验和参考。