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

44954. Сканирование с прерыванием 110.21 KB
  Определимся с терминологией применяемой при описании программы работы устройства. Для удобства объяснения и восприятия целесообразно разделить рабочую часть программы на две части. Условимся называть группу команд в которой осуществляется сканирование каналов на наличие сигнала прерывания “основным телом†программы а часть которая отрабатывается после ухода в прерывание как подпрограмму прерывания. Следовательно речь идет о необходимости “ухода†рабочей точки программы на время наличия сигнала прерывания в подпрограмму...
44956. Индивидуальные и общественные потребности 35 KB
  Индивидуальные и общественные потребности Общество состоит из индивидов имеющих свои биологические особенности состояние здоровья особенности физиологических процессов в организме различия в строении и функционировании нервной системы которые определяют природные задатки человека. В простейшем случае общественные потребности представляют собой просто сумму потребностей индивидуальных. В более сложных случаях общественные потребности выходят за пределы индивидуальных и не сводятся к их сумме. Томас Гоббс считал что государство необходимо...
44957. Потребности в общении, самореализации, собственности и статусе. Смысл богатства 35.5 KB
  Любой человек будет испытывать дискомфорт когда блокирована его потребность в Познании например когда долгое время нет доступа к новой информации.Потребность в общении Человек испытывает потребность поделиться е другими своими мыслями и чувствами читать газеты книги и журналы смотреть кинофильмы в спектакли слушать музыку и т. Следует особо выделить такую духовную потребность как потребность в общении с другими людьми. Возникшая на заре человеческого общества потребность в общении породившая язык как средство общения была наряду с...
44958. Природа и сущность человека и его потребностей 30.5 KB
  Природа и сущность человека и его потребностей. Понятия природа сущность человека часто употребляются как синонимы. В марксистской системе рассуждения понятие природы соотносилось обычно с биологическим естеством человека в то время как сущность человека усматривалась в его социальности в его общественной природе. В принципе под природой человека подразумеваются стойкие неизменные черты общие задатки и свойства выражающие его особенности как живого существа которые присущи хомо сапиенс во все времена независимо от биологической эволюции...
44959. Сущность человека. Сущность бытия. Основные потребности 35.5 KB
  Основные потребности. Человек удовлетворяет свои потребности посредством труда материального производства. В настоящее время стало ясно что потребности человека постепенно эволюционируют и заметно различаются в разные исторические эпохи. Психологи обычно делят потребности на первичные или насущные без удовлетворения которых человек вообще не может существовать и вторичные ненасущные удовлетворение которых не является обязательным условием физического существования человеческого организма.