20555

Метод сканирования

Доклад

Математика и математический анализ

Метод сканирования заключается в последовательном просмотре значений критерия оптимальности в ряде точек принадлежащих области изменения независимых переменных и нахождения среди этих точек такой в которой критерий оптимальности имеет минимальное максимальное значение. Точность метода естественно определяется тем насколько густо располагаются выбранные точки в допустимой области изменения независимых переменных. Основным достоинством этого метода является то что при его использовании с достаточно малым шагом изменения по каждой из...

Русский

2013-07-31

32.5 KB

40 чел.

 Метод сканирования.

В том случае когда не удается найти решения задачи аналитическим путем используют поисковые методы решения задач.

Метод сканирования заключается в последовательном просмотре значений критерия оптимальности в ряде точек, принадлежащих области изменения независимых переменных, и нахождения среди этих точек такой, в которой критерий оптимальности имеет минимальное (максимальное) значение. Точность метода, естественно определяется тем, насколько “густо” располагаются выбранные точки в допустимой области изменения независимых переменных.

Основным достоинством этого метода является то, что при его использовании с достаточно малым шагом изменения, по каждой из переменных гарантируется отыскание глобального оптимума. Другое достоинство – независимость от вида оптимизируемой функции.

К недостаткам метода относится необходимость вычисления критерия для большого числа точек. Последнее обстоятельство существенно ограничивает возможности использования метода сканирования. Практически этим методом могут решаться задачи, для которых число независимых переменных не превышает 2-3, кроме того, расчет одного значения критерия не требует большого объема вычислений.

Для сокращения объема вычислений используется алгоритм с переменным шагом сканирования.

Алгоритм метода сканирования с переменным шагом

Рассмотрим случай, когда число независимых переменных равно двум, задана область изменения независимых переменных.

Предположим, что а1  х1 в1,   а2  х2 в2

1 Определяем начальный шаг сетки переменных

ох1 = kr х1,  х2 = kr х2,

где х1 , х2 – точность определения оптимума,

 r – число этапов уточнения поиска, на которых шаг поиска уменьшается в k раз.

2 Разбиваем область изменения независимых переменных с шагом ох1,2 на совокупность точек, значение целевой функции в которых вполне определяют ее поведение.

3 Определяем значение целевой функции в узлах сетки переменных.

Пусть х1 = а1.  Для каждого значения х2 из интервала 2, в2] при х1 = а1 определяем значение целевой функции.

Изменяем значение переменной х1 на шаг ох1 и при новом значении х1 = х1 + ох1 для каждого значения х2 из интервала 22] вычисляем значение целевой функции.

Аналогичным образом исследуем весь диапазон изменения переменных. Находим значение целевой функции в узлах сетки переменных.

4 Находим любым образом узел, в котором значение целевой функции наименьшее (наибольшее): Rо – приближение, найденное в результате грубого поиска.

5 Определяем область изменения независимых переменных, в которой находится оптимум целевой функции.

а1 = х1 - ох1 ;               а2 = х2 - ох2 ;

в1 = х1 + ох1 ;               в2 = х2 + ох2 ;

6 Производим сканирование новой области с меньшим  шагом

            ; где   – шаг уточнения, с которым

             ,                             исследуется новая область

7 Определяем значения целевой функции в узлах новой сетки переменных вышеизложенным способом. Находим любым способом узел, в котором значение целевой функции наименьшее (наибольшее).

Если более не предусмотрено этапов уточнения, то найденное значение целевой функции будет оптимальным.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

20429. Гетерогенные мультикомпьютерные системы 25.5 KB
  Гетерогенные мультикомпьютерные системы Наибольшее число существующих в настоящее время распределенных систем построено по схеме гетерогенных мультикомпьютерных. Это означает что компьютеры являющиеся частями этой системы могут быть крайне разнообразны например по типу процессора размеру памяти и производительности каналов вводавывода. На практике роль некоторых из этих компьютеров могут исполнять высокопроизводительные параллельные системы например мультипроцессорные или гомогенные мультикомпьютерные. Фотографии этой системы и ссылки...
20430. Принципы открытых систем 43.5 KB
  1 Эталонная модель среды открытых систем Для структурирования среды открытых систем используется эталонная модель Open System Environment Reference Model OSE RM принятая в основополагающем документе ISO IEC 14252 Рисунок 3. Она может модернизироваться в зависимости от класса системы. Например для телекоммуникационных систем хорошо известна 7уровневая модель взаимосвязи открытых систем ISO IEC 7498 которую можно представить как расширение модели OSE RM с детализацией верхнего прикладного уровня.
20431. Концепции программных решений 33 KB
  Распределенные системы очень похожи на традиционные операционные системы. Чтобы понять природу распределенной системы рассмотрим сначала операционные системы с точки зрения распределенности. Операционные системы для распределенных компьютеров можно вчерне разделить на две категории сильно связанные и слабо связанные системы. Слабо связанные системы могут представляться несведущему человеку набором операционных систем каждая из которых работает на собственном компьютере.
20432. Распределенные операционные системы 79 KB
  Распределенные операционные системы Существует два типа распределенных операционных систем. Поэтому давайте кратко обсудим операционные системы предназначенные для обыкновенных компьютеров с одним процессором. Операционные системы для однопроцессорных компьютеров Операционные системы традиционно строились для управления компьютерами с одним процессором. На время выполнения кода операционной системы процессор переключается в режим ядра.
20433. Сетевые операционные системы, файловые серверы 174 KB
  Сетевые операционные системы В противоположность распределенным операционным системам сетевые операционные системы не нуждаются в том чтобы аппаратное обеспечение на котором они функционируют было гомогенно и управлялось как единая система. Машины и их операционные системы могут быть разными но все они соединены в сеть. Сетевые операционные системы также имеют в своем составе команду удаленного копирования для копирования файлов с одной машины на другую...
20434. Программное обеспечение промежуточного уровня 110.5 KB
  Программное обеспечение промежуточного уровня Ни распределенные ни сетевые операционные системы не соответствуют нашему определению распределенных систем данному в разделе 1. На ум приходит вопрос: а возможно ли вообще разработать распределенную систему которая объединяла бы в себе преимущества двух миров масштабируемость и открытость сетевых операционных систем и прозрачность и относительную простоту в использовании распределенных операционных систем Решение было найдено в виде дополнительного уровня программного обеспечения который...
20435. Систе́ма управле́ния ба́зами да́нных 159 KB
  Основные функции СУБД управление данными во внешней памяти на дисках; управление данными в оперативной памяти с использованием дискового кэша; журнализация изменений резервное копирование и восстановление базы данных после сбоев; поддержка языков БД язык определения данных язык манипулирования данными. Обычно современная СУБД содержит следующие компоненты: ядро которое отвечает за управление данными во внешней и оперативной памяти и журнализацию процессор языка базы данных обеспечивающий оптимизацию запросов на извлечение и...
20436. Модель клиент-сервер 39 KB
  Модель клиентсервер До этого момента мы вряд ли сказали чтото о действительной организации распределенных систем более интересуясь тем как в этих системах организованы процессы. Они пришли к выводу о том что мышление в понятиях клиентов запрашивающих службы с серверов помогает понять сложность распределенных систем и управляться с ней. В этом разделе мы кратко рассмотрим модель клиентсервер. Клиенты и серверы В базовой модели клиентсервер все процессы в распределенных системах делятся на две возможно перекрывающиеся группы.
20437. Разделение приложений по уровням 76 KB
  Например сервер распределенной базы данных может постоянно выступать клиентом передающим запросы на различные файловые серверы отвечающие за реализацию таблиц этой базы данных. В этом случае сервер баз данных сам по себе не делает ничего кроме обработки запросов. Однако рассматривая множество приложений типа клиентсервер предназначенных для организации доступа пользователей к базам данных многие рекомендовали разделять их на три уровня: уровень пользовательского интерфейса; уровень обработки; уровень данных. Уровень обработки обычно...