Vergleich von Constraint-Programming-Bibliotheken

Constraint-Programming ist eine junge Entwicklung auf dem Gebiet der Programmiersprachen. Mit Hilfe von Contraint Programming wird versucht möglichst effizient komplexe, kombinatorische Probleme zu lösen. Bei kombinatorischen Problemen geht es darum eine Lösung zu finden, die bestimmten Nebenbedingungen (Contraints) entspricht und bezüglich einer Zielfunktion optimal ist. Diese Fragestellungen spielen in der Praxis eine große Rolle, um zum Beispiel Kosten zu minimieren, eine optimale Belegung einer Maschine festzulegen oder eine möglichst günstige Routenplanung zu berechnen. 

In dieser Diplomarbeit werden drei Constraint-Programming-Bibliotheken, Choco, Cream und JaCoP, vorgestellt. Alle drei Bibliotheken erweitern Java zu einer Contraint-Programming-Sprache. Diese Bibliotheken werden auf Effizienz, Benutzerfreundlichkeit und Anwendungsmöglichkeiten zum Beispiel bezüglich verschiedener Suchverfahren untersucht. 
Zur genaueren und besseren Untersuchung werden folgende vier Probleme mit den Bibliotheken implementiert. Die Berechnung eines Spielplans bei einer vorgegebenen Anzahl an Teams, Minimierung von Breaks in einem vorgegebenen Spielplan, ein spezielles Zulässigkeitsproblem aus dem Bereich der Sportligaplanung und das n-Damen-Problem. Diese Probleme stammen teilweise aus dem Gebiet der Sportligaplanung wie Minimierung von Breaks. Ausserdem wird auch ein klassisches Problem, das n-Damen-Problem gelöst. Die Komplexität der Probleme ist sehr verschieden, so dass verschiedene Suchverfahren und deren Effizienz bei den einzelnen Bibliotheken gut ermittelt werden kann.