スケジューリングソルバScNurse

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かずまさありの
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1 スケジューリングソルバ ScNurse Software Development Kit for Socket Interface Technical View Aug.5 菅原システムズ

2 評価開発環境制約クラスシリアライズ (problem.json) ソケットで送る実行エンジン GUI C# ソースソケットで解受け取り 1. スケジュールナース Ver2 相当の GUI ソース (C# ) が付いています 2. 制約クラスの使い方は入力である GUI ソースと出力である problem.json を見るとよいでしょう 3. ソースをコピペするとスケジュールナースが出来てしまいます (3rdParty GUI モジュールを除く )

3 probelm.json と解形式 "SO": "name": "Shift Objects", "members": [ "use": true, "name": "ShiftDef", "def_name": " オンコール ", "auto_schedule": true, "color": "Yellow", "label": " コ ", "another_labels": [ "", "" ], "another_colors": [ "Gray", "Gray" ], SAT,7,36,2016,8 1 日代休, オンコール, 半日代休, 外来勤務, 半日代休, 訪問看護, オンコール, 外来勤務, 訪問看護, 外来勤務, 外来勤務, 休み, 外来勤務, 訪問看護, オンコ...

4 シリアライズクラス singlea problem.json singlea 解テキスト ScNurse クラス singlea を JSON.Net でシリアライライズしたものが problem.json(utf-8) となり ScNurse にソケットを通してとして渡されます ScNurse は求解数分のテキストをとして生成します (UTF-8)

5 singlea の役割スケジュールナース Ⅱ の場合プロジェクトファイルと役割を兼ねているのでソルバへのシリアライズとしてはやや冗長な処理になっていますソルバと無関係な部分は private にしているのでそちらは見る必要がありません (private 部はシリアライズされません ) singlea はソースファイル sc_nurse.cs で記述されています Doxgen を見るとファイル数も多いのですがその殆どは singlea にユーザ記述を設定させるための GUI 処理です solver の設定の仕方としては最終的に何が sinlgea にセットされたかが問題ですので sc_nurse.cs 上 singlea のメンバーセット方法を見れば十分かと思います

6 problem.json 生成 (solve_page.cs) public bool make_problem() //Aug problem_server_string = form1.serialize_all();// シリアライズ if (problem_server_string=="") return false;//aug StreamWriter sw; string path = Application.StartupPath + " problem.json"; System.Text.Encoding enc = new System.Text.UTF8Encoding(false);//UTF8 変換 sw = new StreamWriter(path, false, enc);//bom なしでないとパースエラーになる sw.write(problem_server_string);//aug sw.close(); return true;

7 form1 シリアライズ部 Newtonsoft.Json.JsonSerializerSettings get_json_setting() Newtonsoft.Json.JsonSerializerSettings settings = new Newtonsoft.Json.JsonSerializerSettings Converters = new CustomDateTimeConverter(), Formatting = Newtonsoft.Json.Formatting.Indented ;//, TypeNameHandling = Newtonsoft.Json.TypeNameHandling.All ; return settings; public string serialize_all() Newtonsoft.Json.JsonSerializerSettings settings = get_json_setting(); bool success=true; try SingleA.set_projectname(most_recentfile);// プロジェクト名設定 SingleA.update_version(); success &=SingleA.eval_macro(rm);// マクロ評価 if (!success ) return ""; catch (Exception ex) MessageBox.Show(ex.Message); return ""; string Serialized = Newtonsoft.Json.JsonConvert.SerializeObject(SingleA, settings);//json.net のシリアライズ return Serialized;

8 解読み込み部 (solve_page.cs) public string Read_Solution(int I) string solution_filename = ""; solution_filename += Application.StartupPath; solution_filename += " solution"; solution_filename += (I + 1).ToString();// solutions.get_nof_solutions().tostring(); solution_filename += ".txt"; try TextFieldParser parser = new TextFieldParser(solution_filename, System.Text.Encoding.GetEncoding("UTF-8"));... using (parser) parser.textfieldtype = FieldType.Delimited; parser.setdelimiters(","); // 区切り文字はコンマ SingleA.get_schedules().label_conversion(Solution.members);//Shift が同じで AnotherLabel が予定入力で使われていたら予定入力に合わせる Solution.save_as_history(SingleA); SingleA.get_solutions().members.Add(Solution);//singleA インスタンスに解追加

9 ソケット受信部 private void ReadCallback(object obj)// ソケット受信 ( 非同期 ) try using ( TcpClient client = (TcpClient)obj) using (NetworkStream stream = client.getstream()) const int BUFF_SIZE = ;// 受信バッファ byte[] readbuf = new byte[buff_size]; int len; int sol_counter=1; while (true) len = stream.read(readbuf, 0, BUFF_SIZE); if (len <= 0) break; else if (readbuf[len-1]!=0)//agu We have more data on stream while (true) int len1 = stream.read(readbuf,len, BUFF_SIZE len); if (len1 <=0) goto exit_loop; else len += len1; if (readbuf[len - 1]==0) break;

10 ソケット生成部受信スレッド生成部 client = new TcpClient(); string[] ar = server_ip_address.toarray(); if (ar.length == 0) richtextbox1.focus(); richtextbox1.appendtext(" 計算サーバが見つかりません内部エンジンに切り替えます n"); return false; richtextbox1.focus(); richtextbox1.appendtext(" 計算サーバが見つかりました接続します n"); client.connect(ar[0], server_port); richtextbox1.focus(); richtextbox1.appendtext(" 計算サーバと接続しました n"); send_tcp(write_string);//problem.json の送出 // 受信スレッドを作成実行 Thread thread = new Thread(new ParameterizedThreadStart(ReadCallback)); thread.start(client); connect_state = ConnectState.CONNECTED; return true;;

11 ソケット受信続き string s = Encoding.UTF8.GetString(readbuf, 0, len); string[] starraydata = s.split(' 0'); for (int i = 0; i < starraydata.length;i++ ) string str = starraydata[i]; if (str.length < 1) continue; if (str.indexof("sat") >= 0 str.indexof("unsat") >= 0)// 解の切り出し int rows = SingleA.get_active_staffs(); string path = ""; path += Application.StartupPath + " solution"; path += sol_counter.tostring(); path += ".txt"; path += ""; StreamWriter sw = new StreamWriter(path); sw.writeline(str); sol_counter++; sw.close(); else // 解でなければ求解状況報告 AppendText(str); exit_loop: // 切断されるとここにくる connect_state = ConnectState.CONNECTED_EXIT; stream.close(); client.close(); catch (Exception ex) connect_state = ConnectState.CONNECTED_EXIT; MessageBox.Show(ex.Message);

12 ソケット送信部 //Socket 送信 void send_tcp(string write_string) if (client!= null) NetworkStream stream = client.getstream(); string send_string = "TAKAYUKI " + write_string;//32bytes byte[] writebuf = Encoding.UTF8.GetBytes(send_string); Array.Resize(ref writebuf, writebuf.length + 1); writebuf[writebuf.length - 1] = 0;//Null Terminal stream.write(writebuf, 0, writebuf.length); stream.flush();

13 求解中止処理 private void button2_click(object sender, EventArgs e) #if USE_EXTERNAL_SERVER try send_tcp("abrot"); return; catch (Exception ex) #endif

14 singlea 構造図日 date_objects date_aggregates date_object date_aggregate_class 設定群シフト shift_objects shift_aggregates shift_object shift_aggregate_class group_properties group_property schedules スタッフ group_aggregates group_aggregate staff_properties staff_property 制約群 column_ constraints column_constraints_group column_constraint row_ constraints row_constraints_group row_constraint 求解パラメータ solving_ parameters pair_ constraints pair_constraints_group pair_constraint

15 singlea 最低限設定が必要なオブジェクト群日 date_objects date_object 既定オブジェクト群,days,target_year,target_month 設定群シフト shift_objects shift_object スタッフ数日数 schedules スタッフ staff_properties staff_property 制約群求解パラメータ solving_ parameters その他はインスタンスとしては必要ですがブランクでも支障ありません initialize 部参照

16 solving_parameters クラス求解パラメータ public Dictionary<string, int> parameters =new Dictionary<string,int>(); public void initialize(singlea SingleA, System.Resources.ResourceManager rm) parameters["nofcpus"]=1; //CPU 数 parameters["n_of_solutions"]=1;// 求解数 parameters["not_repeat_planned_errors"]=1;// 予定エラーの再掲を防ぐ parameters["besteffots"]=1; // 最小化有効 parameters["hardtimeout"]=30; // ハードタイムアウト ( 秒 ) parameters["erroranalysis"]=1; // エラー原因解析 parameters["softtimeout"]=10; // ソフトタイムアウト ( 秒 ) parameters["besteffotstimeout"]=5;//default:5 parameters["useexternalconstraint"]=0;// 言語制約使用ソフト制約設定ソフト制約レベル1-7 public Dictionary<int, Dictionary<string, sw_int> > solving_map=new Dictionary<int,Dictionary<string,sw_int>>(); "column" 列 "row" 行 "planned" 予定 "ext" 外部 bool use = solving_map[level][s].use; int per_errors = solving_map[level][s].value; int total_allowerable_errors = solving_map[level][s].total_max_errors;

17 詳細仕様 Doxygen 生成文書ソースコードをご参照ください GUI 各データグリッド ( 表 ) と singlea 内クラスはほぼ一対一対応していますスケジュールナース Ⅱ チュートリアルマニュアルも併せてお読みください

18 Visual Studio プロジェクトファイル群には Visual Studio2015update3プロジェクトファイル実行ファイル DLL 等が含まれますこれによりほぼスケジュールナースⅡGUIの開発環境が再現できます (C# デバッガが使えます ) これを出発点として貴社アプリインタフェースの開発が可能になりますスケジュールナース Ⅱ(C#) 貴アプリ (Java,C#,Javascript,Python..) ソケット C# ソースの必要箇所を移植 ScNurse 評価用外部サーバ (V PS Linux) ソルバ性能インタフェースの評価で目途がたったら貴アププラットフォームの Linu x/windows (32/64 ビット ) 評価用エンジンを提供します

19 Visual Studio Project インストール圧縮ファイルを次のフォルダに展開します

20 ScNurseSDK を起動しますダブルクリック

21 schedule_nurse2 プロジェクト下図のようになります

22 起動の確認

23 起動の確認を行いますサーバからのメッセージをご確認ください

24 ビルドの確認

25 WindowsFormsApplication1.exe Exe ファイルが次のフォルダに生成されたら成功です

26 オンラインサポートご要望があればオンラインサポートが可能ですその日の午前中にメールを頂ければその日中に対応可能です SKYPE で画面を共有しながらお話しが可能ですインストールの必要ないSKYPE MEETINGでもお打合せが可能です

27 評価期間 1 か月です 1 か月を過ぎると起動できなくなりますお申し出があった場合に 3 か月まで更新が出来ますただし 2 か月目以降は有償となります以上

スケジューリングソルバScNurse

スケジューリングソルバScNurse スケジューリングソルバ ScNurse Software Development Kit for Windows Forms Technical View. 2016.Aug.14 菅原システムズ Windows プロセス間通信方法貴アプリとスケジューリングエンジン ScNurse は別なプロセス (Exe) であるためにプロセス間通信が必要になります基本的な制約はファイル渡しにするにしても