Jedno guided-search jadro pre routing, plánovanie výroby, kombinatorické úlohy, vedeckú verifikáciu a diferenciálne rovnice
One guided-search core for routing, production scheduling, combinatorial problems, scientific verification and differential equations
Robopol Refined je opakovane použiteľný optimalizačný engine v jazyku Rust. Jadro riadi prehľadávanie, viacnásobné behy, lokálne zlepšovanie, perturbácie, učenie, paralelizáciu a výber rozmanitých riešení. Význam konkrétneho problému zostáva v doménovom adaptéri.
Robopol Refined is a reusable optimization engine written in Rust. The core manages search, multiple runs, local improvement, perturbation, learning, parallel execution and diverse solution selection. The meaning of each concrete problem remains inside its domain adapter.
Refined je metaheuristické jadro. Kvalita riešenia sa preto posudzuje doménovou validáciou: dĺžkou trasy, platným výrobným harmonogramom, presným verifierom alebo rezíduom diferenciálnej rovnice na oddelenej validačnej mriežke.
Refined is a metaheuristic core. Solution quality is therefore assessed by domain validation: route length, a valid production schedule, an exact verifier or a differential-equation residual on a separate validation grid.
TSP Solver a JSSP Solver sú dve samostatné aplikácie, ktoré ukazujú rovnaké jadro v rozdielnych doménach. Produktové stránky obsahujú aktuálne funkcie, dostupnosť, benchmarky a používateľské možnosti každého solvera.
TSP Solver and JSSP Solver are two separate applications that demonstrate the same core in different domains. Their product pages contain the current features, availability, benchmarks and user options for each solver.
Optimalizácia trás pre problém obchodného cestujúceho s desktopovou aj online aplikáciou. Doménový TSP adaptér poskytuje reprezentáciu trasy, lokálne ťahy, guidance edges a presné vyhodnotenie dĺžky.
Route optimization for the Traveling Salesman Problem with desktop and online applications. The domain-specific TSP adapter provides tour representation, local moves, guidance edges and exact length evaluation.
Plánovanie výrobných zákaziek na strojoch s odstávkami, poradím operácií, Ganttovou mapou a exportom harmonogramu. Aplikácia ponúka Robopol Refined-Hybrid aj CP-SAT Exact.
Production job scheduling across machines with downtime, operation order, Gantt visualization and schedule export. The application provides both Robopol Refined-Hybrid and CP-SAT Exact.
Diferenciálna rovnica sa v adaptéri prevedie na priamy reziduálny problém. Hľadaná funkcia je reprezentovaná Chebyshevovými alebo Fourierovými koeficientmi, spline uzlami či spektrálnou bázou. Skóre meria, ako presne kandidát spĺňa rovnicu a okrajové alebo periodické podmienky.
A differential equation is translated by its adapter into a direct residual problem. The unknown function is represented by Chebyshev or Fourier coefficients, spline nodes or a spectral basis. The score measures how accurately a candidate satisfies the equation and its boundary or periodic conditions.
V týchto experimentoch nie je za Refined ukrytý externý ODE, BVP ani PDE solver. Jadro priamo hľadá reprezentáciu funkcie podľa rezídua rovnice a výsledky sa kontrolujú na oddelených validačných bodoch. Každá nová trieda rovníc dostáva vlastný adaptér, reprezentáciu a validačné pravidlá.
These experiments do not hide an external ODE, BVP or PDE solver behind Refined. The core searches directly for a function representation using the equation residual, and the results are checked on separate validation points. Every new equation class receives its own adapter, representation and validation rules.
Táto schopnosť vytvára základ pre doménové inžinierske adaptéry v hydraulike, prenose tepla, reakčno-difúznych systémoch alebo riadení, kde sa spolu s priebehom riešenia môžu hľadať aj parametre, okrajové podmienky a návrhové rozhodnutia.
This capability provides a foundation for domain-specific engineering adapters in hydraulics, heat transfer, reaction-diffusion systems or control, where parameters, boundary conditions and design decisions can be searched together with the solution profile.
Rovnaké jadro môže byť napojené na rôzne triedy úloh: TSP a routing, JSSP a scheduling, set cover, knapsack, bin packing, graph coloring, max-cut alebo assignment problémy. Dôležitá je vrstva adaptéra: čím kvalitnejšie doménové guidance edges a lokálne ťahy poskytne, tým viac sa univerzálne jadro správa ako špecializovaný solver pre danú doménu.
The same core can be connected to different problem classes: TSP and routing, JSSP and scheduling, set cover, knapsack, bin packing, graph coloring, max-cut or assignment problems. The adapter layer is essential: the better the problem-specific edges and local moves supplied by the adapter, the more the universal core behaves like a specialized solver for that domain.
Samostatné Rust jadro refined_engine bolo overované na úlohách Max-Cut, set cover, graph coloring, knapsack, bin packing, partition, QAP, Golomb ruler, Costas array a na matematických black-box funkciách Rastrigin, Ackley, Rosenbrock a rugged landscape. Tieto adaptéry preverujú prenos rovnakých vyhľadávacích mechanizmov medzi diskrétnymi, spojitými a simulačne hodnotenými problémami.
The standalone Rust refined_engine core has been validated on Max-Cut, set cover, graph coloring, knapsack, bin packing, partition, QAP, Golomb ruler, Costas array and mathematical black-box functions including Rastrigin, Ackley, Rosenbrock and rugged landscapes. These adapters test the transfer of the same search mechanisms across discrete, continuous and simulation-scored problems.
Rovnaký model nemusí zostať iba pri TSP alebo klasickej kombinatorike. Ak sa problém dá zapísať ako priestor kandidátnych hypotéz a externý verifier dokáže kandidáta rigorózne prijať alebo zamietnuť, Refined sa dá použiť ako generátor hypotéz. Jadro nehľadá dôkaz namiesto matematiky; hľadá sľubné objekty, konfigurácie alebo proti-príklady a verifier potom rozhodne, čo je skutočne platné.
The same model does not have to remain only inside TSP or classical combinatorics. If a problem can be expressed as a space of candidate hypotheses and an external verifier can rigorously accept or reject a candidate, Refined can act as a hypothesis generator. The core does not replace mathematical proof; it searches for promising objects, configurations or counterexample candidates, and the verifier decides what is actually valid.
Režim s presným verifierom je implementovaný napríklad pre Ramsey edge coloring a Hadamard matrix repair. Pri Ramsey hľadá engine zafarbenie hrán grafu bez zakázanej monochromatickej kliky; pri Hadamard probléme hľadá ±1 maticu s nulovou ortogonálnou chybou. V oboch prípadoch je skóre len vodiaci signál a konečný verdikt dáva presný verifier.
Exact-verifier mode is implemented, for example, for Ramsey edge coloring and Hadamard matrix repair. In Ramsey coloring, the engine searches for an edge coloring without a forbidden monochromatic clique; in the Hadamard task, it searches for a ±1 matrix with zero orthogonality error. In both cases, the score is only a guiding signal and the final verdict comes from an exact verifier.
Vedecké čítanie: Refined tu nie je „kombinatorická hračka“. Je to všeobecný mechanizmus na prehľadávanie veľkých priestorov kandidátov. Pre matematiku, fyziku alebo teoretickú informatiku je zaujímavý hlavne režim Refined + rigorózny verifier/oracle: engine navrhuje, verifier kontroluje. Takýto model sa dá použiť na hľadanie konštrukcií, vzorov, proti-príkladov alebo kandidátov na dôkazové kroky.
Scientific reading: Refined is not merely a combinatorial toy. It is a general mechanism for searching large candidate spaces. For mathematics, physics or theoretical computer science, the interesting mode is Refined + rigorous verifier/oracle: the engine proposes, the verifier checks. This model can be used to search for constructions, patterns, counterexamples or candidates for proof steps.
Praktické čítanie výsledkov: Refined je metaheuristika, nie exaktný dôkaz optima. Jeho hodnota je v tom, že vie zobrať všeobecné jadro, pridať malé doménové guidance edges a dostať veľmi silné riešenia bez rokov vývoja úzko špecializovaného solvera pre každú jednu úlohu.
How to read the results: Refined is a metaheuristic, not an exact proof of optimality. Its value is that it can take a general core, add small domain-specific guidance edges and produce strong solutions without years of building a narrowly specialized solver for every single task.
Video predstavuje cestu od TSP cez reálnu FT06 job-shop ukážku až po použitie Refined s presným verifierom pri vedeckom hľadaní.
The video presents the path from TSP through a real FT06 job-shop demonstration to verifier-backed scientific search with Refined.
Publikácia Robopol Refined: A Universal Guided Search Engine for Combinatorial Optimization opisuje architektúru jadra, model doménových adaptérov a koncept guidance edges.
The paper Robopol Refined: A Universal Guided Search Engine for Combinatorial Optimization describes the core architecture, domain-adapter model and guidance-edge concept.
Robopol Refined: A Universal Guided Search Engine for Combinatorial Optimization (Zenodo)Doplnková TSP publikácia podrobnejšie opisuje aplikáciu Robopol Refined na problém obchodného cestujúceho.
The supplementary TSP paper describes the application of Robopol Refined to the traveling salesperson problem in more detail.
The Robopol Refined Algorithm for the Traveling Salesperson Problem (PDF)Aktuálne funkcie, benchmarky a balíky TSP sú na produktovej stránke TSP Solver. Stručnejší úvod do jadra ponúka článok Robopol Refined Engine.
Ďalšia živá ukážka rovnakého jadra je Refined Sudoku Lab, kde Robopol Refined rieši veľké Sudoku mriežky cez WASM adaptér a viditeľnú opravu konfliktov.
Current TSP features, benchmarks and packages are available on the TSP Solver product page. A shorter introduction to the core is available in the Robopol Refined Engine article.
Another live demo of the same core is Refined Sudoku Lab, where Robopol Refined solves large Sudoku grids through a WASM adapter and visible conflict repair.