Der Begriff "Packproblem" wird vielen auf den ersten Blick nichts Konkretes
sagen, indirekt hat sich wohl jeder schon damit beschäftigt, z.B. beim
Einräumen eines Versandpaketes mit mehreren Utensilien. Dort stellt sich
z.B. die Frage, ob auch alles hineinpaßt oder ob gar eine
größere Verpackung verwendet werden muß. Auch beim erstmaligen
Einräumen eines Küchenschrankes mit vielen Gläsern erkennt man
nicht auf den ersten Blick, wie viele Gläser in dem Schrank Platz finden.
Eine optimale bzw. suboptimale Lösung beruht hier entweder auf
Erfahrungswerten oder wird durch mehr oder weniger planvolles Ausprobieren
herausgefunden.
Ziel der Diplomarbeit war es, ein Computerprogramm zu entwickeln, das zwei
verschiedene Lösungsmöglichkeiten für ein Packproblem
visualisieren soll.
Der Anwender soll dabei verstehen, wie die Lösungen zustande kommen,
um sie gegebenenfalls selbst bei Bedarf schriftlich konzipieren zu können.
Das Packproblem wurde dabei auf das zweidimensionale homogene Packproblem
eingeschränkt. Zweidimensional bedeutet, daß die Höhe der
Packstücke keine Relevanz für die Lösung hat. Homogen
heißt, daß es sich um einheitliche Packstücke handeln
muß, d. h. die Packstücke müssen alle die gleiche Maße
besitzen.
Die Absicht der vorliegenden Arbeit ist es, einfache Techniken zur Lösung
von zweidimensionalen homogenen Packproblemen zu vermitteln. Der Schwerpunkt
der Arbeit lag dabei mehr auf der Visualisierung und nicht so sehr im Finden
der optimalen Lösungen. Hierzu wurde diese Arbeit inhaltlich in mehrere
Abschnitte untergliedert. Im ersten Abschnitt findet eine Einleitung in
Lernprogramme und Operations Research statt, dem eine Einführung in das
Thema "zweidimensionales homogenes Packproblem" folgt. Der dritte Abschnitt
befaßt sich mit Grundbegriffen, die unbedingt notwendig sind, um eine
Lösung zu verstehen. Auf diesen Grundbegriffen aufbauend, findet man im
vierten Kapitel verschiedene Lösungverfahren bzw. -ansätze. Kapitel 5
stellt das zu dieser Arbeit entwickelte Computerprogramm "Pack-It" vor. Kapitel
6 beschäftigt sich damit, wie das Computerprogramm im einzelnen realisiert
wurde. Schließlich befaßt sich Kapitel 7 mit einem Vergleich und
einer anschließenden Bewertung der realisierten Verfahren.
Das erste realisierte Verfahren ist ein reines Zufallsverfahren, das die
Packstücke zufällig anordnet. Das zweite Verfahren basiert auf den
Grundideen der Verfahren "Guillotineschnitte", benutzt aber auch Zufallszahlen
für die Anordnung der Packstücke. Die beiden Verfahren können
mehrmals durchlaufen werden, am Ende wird jeweils die beste Lösung
angezeigt. Zudem wird noch ein theoretischer Wert ermittelt, der zum Vergleich
der Lösungen benutzt werden kann. Dieser theoretische Wert basiert auch
auf Guillotineverfahren, gibt aber nicht unbedingt die optimale Anzahl an.