Seminar OptaPlanner Domänenmodellierung und Constraint Streams

Zielsetzung

Das Seminar vertieft die fachliche und technische Modellierung von Optimierungsproblemen. Der Schwerpunkt liegt auf sauber geschnittenen Domänenmodellen, nachvollziehbaren Constraints und einer Score-Struktur, die fachliche Prioritäten präzise abbildet.

Inhalte

• Struktur einer Planning Solution mit Fakten, Entitäten, Variablen, Wertbereichen und Ergebnisobjekten.
• Modellierung von Hard Constraints und Soft Constraints ohne Vermischung fachlicher und technischer Verantwortlichkeiten.
• Constraint Streams mit Join, Filter, Grouping, Penalize, Reward und Gewichtung.
• Score-Design für erklärbare Optimierungsergebnisse und fachlich nachvollziehbare Kompromisse.
• Shadow Variables, Variable Listener und abgeleitete Werte für performante Berechnungen.
• Constraint-Verifikation mit Tests, Beispieldaten und Edge Cases.
• Refactoring typischer Modellierungsfehler wie zu große Entitäten, ungeeignete Wertbereiche oder nicht deterministische Hilfslogik.

Praktische Umsetzung

1. Ein Planungsproblem in Fakten, Ressourcen, Aufgaben und Zuordnungen zerlegen.
2. Planning Entities und Planning Variables festlegen und auf Änderbarkeit prüfen.
3. Erste Hard Constraints implementieren und mit minimalen Datensätzen testen.
4. Soft Constraints ergänzen, gewichten und anhand konkurrierender Lösungen bewerten.
5. Score-Erklärung, Testfälle und Modellrefactoring systematisch einsetzen.

Voraussetzungen

Erforderlich sind sichere Java-Grundlagen, Objektorientierung und Erfahrung mit automatisierten Tests. Kenntnisse in OptaPlanner-Grundlagen erleichtern den Einstieg, werden jedoch zu Beginn konsolidiert.

Zielgruppe

Geeignet für Entwicklung, Architektur und technische Analyse in Projekten, in denen komplexe Fachregeln in optimierbare Modelle überführt werden müssen.