20552

Нелинейное программирование. Постановка задачи. Представление целевой функции и ограничений линиями уровня. Пример

Доклад

Математика и математический анализ

Представление целевой функции и ограничений линиями уровня. Задачи нелинейного программирования формируются следующим образом требуется найти значения вектора х удовлетворяющего равенству 1 или неравенству2 и обеспечивающих максимум или минимум целевой функции fx. Найдем минимум целевой функции f0x1x2=x1x2 стремиться к минимуму. лежит внутри квадрата а значения целевой функции в этой точке минимальны.

Русский

2013-07-31

32 KB

19 чел.

Нелинейное программирование.  Постановка  задачи.  Представление целевой функции и ограничений линиями уровня. Пример.

Рассмотрим функцию n  независимых переменных: f(x), где x=(x1,x2,….xn)-n-мерный вектор в некотором n-мерном пространстве переменных х.

На эти переменные могут быть наложены ограничения типа равенств или неравенств

(1)- ограничения типа равенства(2)- ограничения типа неравенств. Задачи нелинейного программирования формируются следующим образом требуется найти значения вектора х, удовлетворяющего равенству (1) или неравенству(2) и обеспечивающих максимум или минимум целевой функции f(x).

Мы имеем задачу нелинейного программирования ее целевая функция f(x) или любое из ограничений (1),(2) являются нелинейными функциями. Если же все эти условия линейны относительно х, то эта задача линейного программирования.

Постановка задачи.

Рассмотрим пример. Найдем минимум целевой функции f0(x1,x2)=x1*x2 стремиться к минимуму. При этом Найти такие значения х1 и х2- х10 , х20, при которых целевая функция f0(x1,x2) достигает минимума и выполняются все наложенные на них ограничения (1),(2),(3). Неравенства (2) определяют область нахождения плоскости x1,x2 – 1-й квадрант.

Картинка  

Неравенства (1) определяют область – квадрат, внутри которого должно лежать решение задачи. Чтобы удовлетворить (3) – решение должно лежать на дуге окружности-F. Представим целевую Функцию Линиями уровня. - это гипербола. Тогда, в к-ой линии уровня коснется дуги окружности внутри квадрата даст решение задачи. Это точка  с координатами х10 , х20 удовлетворяет:

1)уравнению(3), т.к. лежит на дуге окружности

2) Удовлетворяет неравенствам (2) т.к. находиться в первом квадранте.

3) И неравенствам (1) т.к. лежит внутри квадрата, а значения целевой функции в этой точке- минимальны.

Т.о. задача нелинейного программирования формулируется так :

1 Требуется найти минимум или максимум целевой функции, в которой n-независимых переменных удовлетворяет ограничениям уравнений(1) и неравенствам(2)


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

5751. История фирмы Сименс 81.5 KB
  Биография основателя компании Сименс. 13 декабря 1816 г. в городе Ленте близ Ганновера родился Вернер Сименс - будущий инженер, изобретатель, ученый, промышленник, общественный деятель. Окончив с отличием гимназию в Любеке, затем артиллерийское инже...
5752. Цинкодефициты и значение цинка в жизни человека 71.5 KB
  О цинкодефицитах и не только. Все больше людей сейчас приходят к осознанию что прежде чем требовать от своего организма стабильно - эффективных результатов работы - необходимо обеспечить ему для этого максимально благоприятные условий...
5753. Монолитное перекрытие выполняемое по балочной схеме 74 KB
  На сегодняшний день из существующих технологий возведения зданий и сооружений наиболее перспективным является монолитное строительство. Это - возведение конструктивных элементов из бетоносодержащей смеси с использованием специальных...
5754. Конвейер ленточный крутонаклонлонный (угол наклона 600) 5.64 MB
  Высокопроизводительная работа современного предприятия невозможна без правильно организованных и надежно работающих средств промышленного транспорта. Например, на машиностроительном заводе получают и распределяют по цехам сотни тонн металла...
5757. Построение осесимметричного меридиального потенциального потока 246 KB
  Исходные данные к курсовой работе Большой радиус канала R= 0,35 м Малый радиус канала r=0,045 м Высота канала на входе b0=0,3 м Угол наклона конической части за малым радиусом ...
5758. Глобальные проблемы мировой цивилизации 123.5 KB
  Введение Глобальные проблемы нашей эпохи - закономерное следствие всей современной глобальной ситуации, сложившейся на земном шаре в последней трети XX века. Для правильного понимания происхождения, сущности и возможности их решения необходимо ...
5759. Техническое перевооружение и модернизация средств производства 2.46 MB
  Введение Интенсификация производства в машиностроении неразрывно связана с техническим перевооружением и модернизацией средств производства на базе применения новейших достижений науки и техники. Техническое перевооружение, подг...